WO2010060583A1 - Fibers made of r-, e-, ecr- and s-glass or glass fiber products - Google Patents

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WO2010060583A1
WO2010060583A1 PCT/EP2009/008308 EP2009008308W WO2010060583A1 WO 2010060583 A1 WO2010060583 A1 WO 2010060583A1 EP 2009008308 W EP2009008308 W EP 2009008308W WO 2010060583 A1 WO2010060583 A1 WO 2010060583A1
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WO
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mass
glass
fibers
sizing
glass fiber
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Application number
PCT/EP2009/008308
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German (de)
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Inventor
Kati Richter
Hans-Peter Richter
Roman Teschner
Original Assignee
S.D.R. Biotec Verfahrenstechnik Gmbh
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Publication date
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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C25/00—Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/10—Coating
    • C03C25/24—Coatings containing organic materials
    • C03C25/26—Macromolecular compounds or prepolymers

Definitions

  • the present invention relates to fibers of R, E, ECR or S glass or glass fiber products with such fibers coated with a textile size.
  • the glass fibers regardless of their chemical composition, are kink and scrub sensitive.
  • Another purpose of sizing is to provide a composite compatible with the polymers to be reinforced in order for the glass fiber reinforced composites to have satisfactory physicochemical properties.
  • Such satisfactory physicochemical properties are in particular: good adhesion of the polymers to the glass surface - high bending, tensile and elasticity of the composite - good chemical and thermal resistance and
  • composition of the size not only affects the degree of closure, stiffness, hardness and surface textures of the glass fiber products, but also the technological processes, e.g. the fiber drawing process, the winding (coil assembly) the drying process and in particular the further processability (weaving, cutting) of the textile glass fibers. Also the penetration capacity of a resin in the SMC (Sheet Molding Compoud) - or in the BMC (BuIk Molding Compoud) -
  • BESTATIGUNGSKOPIE Procedure depends on the quality of the size.
  • the ability to be cut, the slippage of the warp and weft threads as well as the friction and damage to the glass filaments (fluff, breaks) depend on the size of the sizing composition.
  • Such sizes are known as starch-containing, so-called textile sizes, and as adhesive-containing, so-called plastic sizes.
  • EP 0311894 A2 DE 3120764 C2, EP 0137427 A2, EP 0432748 B1, DE 19818046 A1 and EP 1658246 A1.
  • the aqueous plastic sizes for textile glass fibers consist predominantly of one or more film formers, a lubricant, a wetting agent and one or more adhesion promoters (coupling agents, primers).
  • Starch-containing textile sizes usually contain no adhesion promoter in contrast to the plastic sizes.
  • a textile size containing a starch, a lubricant, an emulsifier and an organic chain organosilane of the polyazamide compound has been described in DE 2802243 C2.
  • composition of a typical textile size includes, for example: starch - 5.0% by mass Plasticizer - 1.5% by mass
  • a film former imparts the required integrity to the textile glass products, protects the glass substrates from mutual friction, and thus contributes to the affinity for the binder or plastic matrix for the strength of the final product (e.g., composite).
  • Starch derivatives, polymers and copolymers of vinyl acetate of acrylic esters, epoxy resin emulsions, epoxy polyester resins, polyurethane resins, polyolefin resins or mixed emulsions of polyvinyl acetate and polystyrene in a proportion of 0.1 to 12 percent by mass (wt .-% wt .-%) are used as film formers.
  • a lubricant in the aqueous sizing impart the necessary suppleness to the glass fiber product (such as roving) and sets the mutual friction of the glass fibers both during manufacture and during processing e.g. Weaving, down. Most lubricants affect the adhesion between glass and binder.
  • a lubricant e.g. Fats, oils, waxes and polyalkyleneamines used in an amount of 0.01 to 1.0 wt .-%.
  • a wetting agent as a component of an aqueous sizing lowers the surface tension of the water and thus improves the wetting of the filaments with the sizing.
  • a wetting agent in the aqueous size for example, poly fatty acid amides in introduced in an amount of 0.1 to 1.5 wt .-%.
  • Adhesives create a "bridge" between the glass and the resin, which allows a complete transfer of forces in the composite.
  • Methacryloxypropyltimethoxysilane, ⁇ -glycidyloxypropyltrimethoxysilane, etc. the amount of which is in the size of 0.2 to 1.0 wt .-%
  • silanes are usually hydrolyzed to silanols.
  • the hydrolyzate solution has only limited stability and tendency for condensation.
  • the silanols react with the reactive glass surface to form an adhesive layer approximately 5 nm thick, which stretches across the fiber surface like a protective veil.
  • the protective veil as an oligomer, initially soluble, later condenses into cross-linked structures and ends up as a siloxane ⁇ Si - O - Si ⁇ .
  • the adhesive-containing sizes may contain, in addition to a primer, other additives, e.g. Antistatics and emulsifiers, by which special effects are to be achieved.
  • the physicochemical properties of glass fiber products depend not only on the particular size, but also on the glass composition.
  • the chemical glass composition affects the mechanical properties and the adhesion properties of the glass fibers out.
  • the glass fibers regardless of their oxidic composition, are subject to corrosion processes that severely impair their physicochemical properties as well as the adhesion to the limit glass fiber binder.
  • a corrosion process begins, which can be described by the following chemical reactions:
  • the textile glass products such as rovings, often made of the water-resistant R or ECR glass (aluminum-calcium silicate glass).
  • the corrosion resistance of glass fibers is particularly important in their use as a structurally active component in fiber concrete.
  • the alkali and long-term stability (measured in the so-called SIC test) is of crucial importance.
  • alkali-resistant glass fibers from the ECR glass (E-Glass: Corrosion Resistance) or from an R-glass (Resistance Glass) are used.
  • the glass fibers are also used for shrinkage crack reduction in cement screed.
  • the screed fibers are used to avoid the Appelschwindrissen in the "fresh” and boys "cement screed until its hardening.
  • the glass fibers used must not affect the fresh or hardened concrete properties.
  • the fibers must have the required flowability when incorporated into a cement screed so that they can be evenly distributed.
  • C and E glass fibers coated with an alkali-resistant size and the expensive R and ECR glass fibers are used.
  • the textile sizes are often used for the production of glass fiber needle mats. It is important that the organic textile size contains an antistatic agent and its proportion of the fibers is as low as possible (0.1 to 0.2 mass%).
  • the size, in particular the textile size must be removed before the glass fiber products are used in the composite.
  • the desizing is realized by chemical or thermal treatment.
  • the corresponding adhesion promoter is applied by a final tissue treatment.
  • the desizing process especially the thermal desizing, affects the fiber, thus the fabric strength and ultimately the strength of the composites made therefrom.
  • the tissue freed from the sizing is provided with the hydrolyzed silane solution (silanol) provided for this purpose.
  • the continuous finishing process takes place in an infusion bath, immediately after leaving the desizing oven. Thereafter, the fabric is dried and wound up.
  • the pure polysiloxane layer which is present on the end of the glass fiber surface, often gives the fabric a certain rigidity, which can lead to damage of the filaments during further processing.
  • the object of the present invention is to show coated R, E and ECR and S glass fibers having good chemical resistance, which have significantly improved physicochemical properties by a sizing treatment.
  • the sizing weave should have good integrity and softness as well as satisfactory cuttability, lubricity, and slip resistance.
  • the textile size should impart to the filaments satisfactory processing characteristics, ie, in particular, that the filaments do not break and splice the warp and weft yarns during processing in the weaving process.
  • the fabric produced from the roving should in addition to a satisfactory grip, ie the fibers should not be dull, not brittle and semi-soft, also a good penetration capacity, ie a migration of resins between single filaments, for polymer resins, such as polyester or epoxy resins , exhibit.
  • the composites made from the fabric are said to have satisfactory physico-chemical properties, in particular tensile, compression, flexural strength and impact resistance, ie values for tensile strength and impact resistance at the 30% fiber content corresponding to over 90 MPa and over 40 kJ / m 2 , have.
  • a fiber of R, E, ECR or S glass or glass fiber products coated with a size, according to the features of claim 1. It is essential to the invention that the fibers of R, E, ECR or S glass or glass fiber products are coated with a size that, apart from water, consists exclusively of a two-component film former of an antistatic agent and of a polyolefin wax.
  • this aqueous textile size ensures good lubricity and satisfactory slip resistance of the warp and weft threads in the weaving process. This is reflected in particular in the strength of the fabric and the composite produced from it.
  • this aqueous textile size according to the invention makes do with a two-component film former, with an antistatic agent and with a lubricant as constituents. This contributes to the simplification and rational operation both in the production of sizing, in the manufacture of fibers and in the further processing of glass fibers.
  • the size according to the invention is easy and quick to set up in comparison with the conventional sizes, requires no pH regulator and is more environmentally friendly.
  • Fiberglass bundling properties such as tensile strength, elongation, integrity and lubricity, of the fiber bundle are particularly achieved when the glass fibers are coated with aqueous textile size of the following chemical composition:
  • aqueous textile size for the preparation of the needle mat fibers, converted to solids concentration contains the following proportions of components:
  • the proportions of the sizing components are as follows:
  • Solid state concentration in the aqueous textile size of 0.7 to 1, 2 wt .-% were reached.
  • the proportion of textile size in the dried roving was 0.10 to 0.3 mass%.
  • the solid state concentration, ie the concentration of solid constituents, in the aqueous textile size was 1.3 to 2.3 wt .-%.
  • the proportion of solid constituents of the new textile size on the dried roving here was 0.4 to 0.7% by mass.
  • the technological roving properties Very well pronounced.
  • the invention further relates to the roving or glass staple fibers coated with the textile size according to the invention as well as products made therefrom, such as e.g. Fabrics, scrim, fiberglass mats, glass fiber webs u.
  • the process for treating the fibers with the aqueous textile size according to the invention is carried out by applying them to the glass fiber surface, removing the excess sizing and thermal treatment of the coated glass fibers.
  • the application of the aqueous textile size according to the invention is carried out with
  • Polyvinyl alcohol polyether (Arkofil CS20-20%) - 1.40% by weight 2.
  • Polyvinylpyrrolidone PVP K90 - 0.30% by mass
  • 1000 kg of sizing contains:
  • Antistatic agent (NH 4 Cl) - 1.0 kg 4.
  • the batch is provided with 2.5 kg of Michem 42035 polyolefin wax.
  • Polyvinyl alcohol polyether (Arkofil CS20-20%) - 1.40% by weight 2.
  • Polyvinylpyrrolidone PVP K90 - 0.30% by mass
  • 1000 kg of sizing contains:
  • 1000 kg of sizing contains:
  • the batch is provided with 2.5 kg of Michem 42035 polyolefin wax.
  • 1000 kg of sizing contains:
  • Antistatic agent (Afilan AKT) - 0.15 mass%
  • 1000 kg of sizing contains:
  • Antistatic agent (Afilan AKT) - 0.15 mass%
  • 1000 kg of sizing contains:

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Abstract

The present invention relates to fibers made of R-, E-, ECR- or S-glass or glass fiber products having such fibers, which are coated with a textile sizing. The sizing consists exclusively of water, a two-component film-forming agent, an antistatic agent and a polyolefin wax.

Description

BESCHREIBUNG DESCRIPTION
FASERN AUS R-, E-, ECR- UND S-GLAS ODER GLASFASERPRODUKTEFIBERS FROM R, E, ECR AND S-GLASS OR FIBERGLASS PRODUCTS
Die vorliegende Erfindung betrifft Fasern aus R-, E-, ECR- oder S- Glas oder Glasfaserprodukte mit solchen Fasern, die mit einer Textilschlichte beschichtet sind.The present invention relates to fibers of R, E, ECR or S glass or glass fiber products with such fibers coated with a textile size.
Die Glasfasern, unabhängig von ihrer chemischen Zusammensetzung, sind knick- und scheuerempfindlich.The glass fibers, regardless of their chemical composition, are kink and scrub sensitive.
Schon während des Faserziehprozesses(Schlichteauftrag) muss deswegen Vorsorge getroffen werden, um die Glasfasern gegen die Scheuerwirkung von Glas auf Glas und/oder Glas auf Ziehtrommel, d. h. insbesondere vor der Gefahr einer mechanischen Beschädigung zu schützen. Dies wird insbesondere durch das Auftragen einer Schlichte erreicht.Therefore, care must be taken during the fiber drawing process (sizing order) to protect the glass fibers against the scouring effect of glass on glass and / or glass on the drawing drum, ie. H. especially to protect against the risk of mechanical damage. This is achieved in particular by the application of a size.
Eine andere Aufgabe von Schlichten ist, einen mit den zu verstärkenden Polymeren kompatiblen Verbund zu gewährleisten, damit die glasfaserverstärkten Verbundwerkstoffe (Composite) zufrieden stellende physikalisch-chemische Eigenschaften aufweisen. Solche zufrieden stellende physikalisch-chemische Eigenschaften sind insbesondere: gute Adhäsion der Polymere auf der Glasoberfläche - hohe Biege-, Zugfestigkeit und Elastizität der Composite - gute chemische und thermische Beständigkeit undAnother purpose of sizing is to provide a composite compatible with the polymers to be reinforced in order for the glass fiber reinforced composites to have satisfactory physicochemical properties. Such satisfactory physicochemical properties are in particular: good adhesion of the polymers to the glass surface - high bending, tensile and elasticity of the composite - good chemical and thermal resistance and
- gute Korrosionsbeständigkeit.- good corrosion resistance.
Die Zusammensetzung der Schlichte beeinflusst nicht nur den Geschlossenheitsgrad, die Steifigkeit, die Härte und die Oberflächenbeschaffenheiten der Glasfaserprodukte, sondern auch die technologischen Prozesse, wie z.B. den Faserziehprozess, das Wickeln (Spulenaufbau) den Trocknungsprozess und insbesondere die Weiterverarbeitbarkeit (Weben, Schneiden) der Textilglasfasern. Auch das Penetrationsvermögen eines Harzes im SMC (Sheet Molding Compoud)- oder im BMC(BuIk Molding Compoud)-The composition of the size not only affects the degree of closure, stiffness, hardness and surface textures of the glass fiber products, but also the technological processes, e.g. the fiber drawing process, the winding (coil assembly) the drying process and in particular the further processability (weaving, cutting) of the textile glass fibers. Also the penetration capacity of a resin in the SMC (Sheet Molding Compoud) - or in the BMC (BuIk Molding Compoud) -
BESTATIGUNGSKOPIE Verfahren ist von der Qualität der Schlichte abhängig.BESTATIGUNGSKOPIE Procedure depends on the quality of the size.
Im Webprozess ist die Verschneidbarkeit, die Schiebefestigkeit der Kett- und Schussfäden als auch die Reibung und Schädigung der Glasfilamente (Faserflug, Abrisse) von der Schlichtenzusammensetzung abhängig.In the weaving process, the ability to be cut, the slippage of the warp and weft threads as well as the friction and damage to the glass filaments (fluff, breaks) depend on the size of the sizing composition.
Derartige Schlichten sind als stärkehaltige, so genannte Textilschlichten, und als haft- mittelhaltige, so genannte Kunststoffschlichten, bekannt.Such sizes are known as starch-containing, so-called textile sizes, and as adhesive-containing, so-called plastic sizes.
Der Art Kunststoffschlichten werden unter anderem in Dokumenten EP 0750594 Bl, DE 3101457 C2, DE 3120750 C2, EP 0991603 Bl, DE 2802243 C2, EP 0201691 Bl,The type of plastic finishing is described inter alia in documents EP 0750594 B1, DE 3101457 C2, DE 3120750 C2, EP 0991603 B1, DE 2802243 C2, EP 0201691 B1, US Pat.
EP 0311894 A2, DE 3120764 C2, EP 0137427 A2, EP 0432748 Bl, DE 19818046 Al und EP 1658246 Al beschrieben.EP 0311894 A2, DE 3120764 C2, EP 0137427 A2, EP 0432748 B1, DE 19818046 A1 and EP 1658246 A1.
Die wässrigen Kunststoffschlichten für Textilglasfasern bestehen vorwiegend aus einem oder mehreren Filmbildner, einem Gleitmittel, einem Netzmittel und einem oder mehreren Haftvermittlern (Kupplungsmitteln, Primer).The aqueous plastic sizes for textile glass fibers consist predominantly of one or more film formers, a lubricant, a wetting agent and one or more adhesion promoters (coupling agents, primers).
Stärkehaltige Textilschlichten enthalten im Gegensatz zu den Kunststoffschlichten meistens keinen Haftvermittler.Starch-containing textile sizes usually contain no adhesion promoter in contrast to the plastic sizes.
Eine Textilschlichte, die eine Stärke, ein Schmiermittel, einen Emulgator und ein Organosilan mit organischer Kette der Polyazamidverbindung enthält, wurde in DE 2802243 C2 beschrieben.A textile size containing a starch, a lubricant, an emulsifier and an organic chain organosilane of the polyazamide compound has been described in DE 2802243 C2.
Die DE 3716755 Al beschreibt eine wässrige Textilschlichte die Stärke, Polyvinylalkohol und ein Wachs als Komponenten enthält. Die US-Patentschriften 3022289 und 2876217 lehren die chemischen Reaktionen von Stärke (, die meistens Hauptbestandteil einer Textilschlichte darstellt) mit Vinylester bzw. mit einer Epoxidverbindung.DE 3716755 A1 describes an aqueous textile size containing starch, polyvinyl alcohol and a wax as components. US Pat. Nos. 3,022,289 and 2,872,217 teach the chemical reactions of starch (which usually constitutes the main constituent of a textile size) with vinyl ester or with an epoxy compound.
Die Zusammensetzung einer typischen Textilschlichte beinhaltet beispielsweise: Stärke - 5,0 Ma.-% Plastifikator - 1,5 Ma.-%The composition of a typical textile size includes, for example: starch - 5.0% by mass Plasticizer - 1.5% by mass
Emulgator - 0,2 Ma.-%Emulsifier - 0.2% by mass
Gleitmittel - 0,1 Ma.-%Lubricant - 0.1% by mass
Polyvinylalkohol - 0,1 Ma.-% Gelatine - 0,1 Ma. -%Polyvinyl alcohol - 0.1% by weight Gelatine - 0.1 Ma. -%
Netzmittel - 0,1 Ma.-% undWetting agent - 0.1% by mass and
Wasser - 92,9 Ma.-%.Water - 92.9% by mass.
Die Unzulänglichkeiten der zitierten Textilschlichten liegen darin, dass sie oft ein kompliziertes Mehrstoffsystem darstellen (siehe oben) und bei der Herstellung arbeitsintensiv und arbeitsaufwendig sind.The shortcomings of the cited textile sizes are that they are often a complicated multi-component system (see above) and are labor-intensive and labor-intensive to manufacture.
Ein Filmbildner verleiht den Textilglaserzeugnissen die erforderliche Integrität, schützt die Glasfϊlamente vor gegenseitiger Reibung und trägt zur Affinität zum Bindemittel bzw. Kunststoffmatrix damit zur Festigkeit des Endproduktes (z.B. Verbundwerkstoff) bei. Als Filmbildner werden Stärkederivate, Polymere und Copolymere von Vinylacetat von Acrylestern, Epoxidharzemulsionen, Epoxypolyesterharze, Polyurethanharze, Polyolefinharze bzw. Mischemulsionen von Polyvinylacetat und Polystyrol in einem Anteil von 0,1 bis 12 Massenprozent (Ma.-% = Gew.-%) angewendet.A film former imparts the required integrity to the textile glass products, protects the glass substrates from mutual friction, and thus contributes to the affinity for the binder or plastic matrix for the strength of the final product (e.g., composite). Starch derivatives, polymers and copolymers of vinyl acetate of acrylic esters, epoxy resin emulsions, epoxy polyester resins, polyurethane resins, polyolefin resins or mixed emulsions of polyvinyl acetate and polystyrene in a proportion of 0.1 to 12 percent by mass (wt .-% = wt .-%) are used as film formers.
Ein Gleitmittel in den wässrigen Schlichten verleiht dem Glasfaserprodukt (wie z.B. Roving) die notwendige Geschmeidigkeit und setzt die gegenseitige Reibung der Glasfasern sowohl während der Herstellung als auch während der Weiterverarbeitung z.B. Weben, herab. Die meisten Gleitmittel beeinträchtigen die Haftung zwischen Glas und Bindemittel. Als Gleitmittel werden z.B. Fette, Öle, Wachse und Polyalkylenamine in einer Menge von 0,01 bis 1,0 Ma.-% eingesetzt.A lubricant in the aqueous sizing impart the necessary suppleness to the glass fiber product (such as roving) and sets the mutual friction of the glass fibers both during manufacture and during processing e.g. Weaving, down. Most lubricants affect the adhesion between glass and binder. As a lubricant, e.g. Fats, oils, waxes and polyalkyleneamines used in an amount of 0.01 to 1.0 wt .-%.
Ein Netzmittel als Komponente einer wässrigen Schlichte setzt die Oberflächenspannung vom Wasser herab und verbessert damit die Benetzung der Filamente mit der Schlichte. Als Netzmittel werden in die wässrige Schlichte z.B. Polyfettsäureamide in einer Menge von 0,1 bis 1,5 Ma.-% eingeführt.A wetting agent as a component of an aqueous sizing lowers the surface tension of the water and thus improves the wetting of the filaments with the sizing. As a wetting agent in the aqueous size, for example, poly fatty acid amides in introduced in an amount of 0.1 to 1.5 wt .-%.
Die meisten Harze (Polymere) weisen keine Affinität zum Glas auf.Most resins (polymers) have no affinity for the glass.
Durch Haftmittel (Primer) wird zwischen Glas und Harz eine „Brücke" geschaffen, die eine vollständige Kraftübertragung im Verbund ermöglicht. Die Haftvermittler erhöhen die Adhäsion von Polymeren an der Glasoberfläche. Als Haftmittel dienen meistens organofunktionelle Silane, wie z.B. γ-Aminopropyltiethoxysilan, γ-Methacryloxypropyltimethoxysilan, γ-Glycidyloxypropyltrimethoxysilan u.a., deren Menge in der Schlichte von 0,2 bis 1,0 Ma.-% beträgt. Bevor die Silane der wässrigen Schlichte zugesetzt werden, werden sie meistens zu Silanolen hydrolysiert. Die Hydrolysatlösung ist nur begrenzt stabil und neigt zur Kondensation.Adhesives (primers) create a "bridge" between the glass and the resin, which allows a complete transfer of forces in the composite. Methacryloxypropyltimethoxysilane, γ-glycidyloxypropyltrimethoxysilane, etc., the amount of which is in the size of 0.2 to 1.0 wt .-% Before the silanes are added to the aqueous sizing, they are usually hydrolyzed to silanols.The hydrolyzate solution has only limited stability and tendency for condensation.
Die Silanole reagieren mit der reaktiven Glasoberfläche und bilden eine Haftmittelschicht mit einer Dicke von ca. 5 nm, die sich wie ein Schutzschleier über die Faseroberfläche zieht.The silanols react with the reactive glass surface to form an adhesive layer approximately 5 nm thick, which stretches across the fiber surface like a protective veil.
Der Schutzschleier als Oligomer, anfangs noch löslich, kondensiert später zu vernetzten Strukturen und liegt am Ende als ein Siloxan ≡ Si - O - Si ≡ vor. Die haftmittelhaltigen Schlichten können außer einem Primer noch andere Zusätze, wie z.B. Antistatika und Emulgatoren, enthalten, durch die spezielle Wirkungen erreicht werden sollen.The protective veil as an oligomer, initially soluble, later condenses into cross-linked structures and ends up as a siloxane ≡ Si - O - Si ≡. The adhesive-containing sizes may contain, in addition to a primer, other additives, e.g. Antistatics and emulsifiers, by which special effects are to be achieved.
Diese weiteren Hilfskomponenten sind allgemein bekannt und beispielsweise in K. L. Löwenstein - The Manufacturing Technology of Continuous Glass Fibres, Elsevier Scientific Publishing Corp. Amsterdam - Oxford New York, 1983 beschrieben.These other ancillary components are well known and are described, for example, in K.L. Löwenstein - The Manufacturing Technology of Continuous Glass Fibers, Elsevier Scientific Publishing Corp. Amsterdam - Oxford New York, 1983.
Die physikalisch-chemische Eigenschaften der Glasfaserprodukte, wie z.B. Glasstapelfasern, sind nicht nur von der jeweiligen Schlichte, sondern auch von der Glaszusammensetzung abhängig. Die chemische Glaszusammensetzung wirkt sich auf die mechanischen Eigenschaften und auf die Adhäsionseigenschaften der Glasfasern aus.The physicochemical properties of glass fiber products, such as glass staple fibers, depend not only on the particular size, but also on the glass composition. The chemical glass composition affects the mechanical properties and the adhesion properties of the glass fibers out.
Die Glasfasern, unabhängig von ihrer oxidischen Zusammensetzung, unterliegen Korrosionsprozessen, die ihre physikalisch-chemische Eigenschaften sowie die Haftung an der Grenze Glasfasern-Bindemittel stark beeinträchtigen. Kommen die Glasfilamente mit Wasser in Berührung, beginnt ein Korrosionsprozess, der mit folgenden chemischen Reaktionen beschrieben werden kann:The glass fibers, regardless of their oxidic composition, are subject to corrosion processes that severely impair their physicochemical properties as well as the adhesion to the limit glass fiber binder. When the glass filaments come into contact with water, a corrosion process begins, which can be described by the following chemical reactions:
≡Si - O - Na + H2O → ≡Si - O - H + Na+ + OH" ≡Si - O - Na + H 2 O → ≡Si - O - H + Na + + OH "
≡Si - 0 Ca + 2H?O → 2 ≡Si - O - H+ Ca(OH)7 ≡Si - 0 Ca + 2H ? O → 2 ≡Si - O - H + Ca (OH) 7
≡Si - O ^≡Si - O ^
Die dabei frei werdende Lauge, wie z.B. NaOH und Ca(OH)2 , greift das Kieselsäuregerüst der Glasfasern an, wobei folgender chemischer Prozess der Netzwerkauflösung abläuft, der mit nachfolgender Formel beschrieben werden kann:The liquor thus liberated, such as NaOH and Ca (OH) 2 attacks the silicic acid skeleton of the glass fibers, wherein the following chemical process of the network dissolution proceeds, which can be described by the following formula:
≡Si - O - Si≡ + OH" → ≡Si - O' + ≡Si - OH≡Si - O - Si≡ + OH " → ≡Si - O ' + ≡Si - OH
Die entstandenen Reaktionsprodukte führen zu einer Beschädigung der Oberfläche der Glasfasern und beeinträchtigen damit die Faserfestigkeit und die Haftung an der Glasoberfläche. Daher werden die Textilglasprodukte, wie z.B. Rovings, oft aus dem wasserbeständigeren R- bzw. ECR- Glas (Aluminium-Kalksilikatglas) hergestellt. Die Korrosionsbeständigkeit der Glasfasern ist besonders wichtig bei ihrem Einsatz als statisch wirksame Komponente im Faserbeton. Dabei ist die Alkali- und Langzeitbeständigkeit (im so genannten SIC-Test gemessen) von entscheidender Bedeutung. Für diese Anwendung werden meistens alkalibeständige Glasfasern aus dem ECR-Glas (E-Glass: Corrosion Resistance) oder aus einem R-Glas (Resistance Glass) eingesetzt. Die Glasfasern werden auch zur Schwindrissreduzierung im Zementestrich eingesetzt. Die Estrichfasern dienen der Vermeidung der Frühschwindrissen im „frischen" und Jungen" Zementestrich bis zu seiner Erhärtung.The resulting reaction products lead to damage to the surface of the glass fibers and thus affect the fiber strength and adhesion to the glass surface. Therefore, the textile glass products, such as rovings, often made of the water-resistant R or ECR glass (aluminum-calcium silicate glass). The corrosion resistance of glass fibers is particularly important in their use as a structurally active component in fiber concrete. The alkali and long-term stability (measured in the so-called SIC test) is of crucial importance. For this application mostly alkali-resistant glass fibers from the ECR glass (E-Glass: Corrosion Resistance) or from an R-glass (Resistance Glass) are used. The glass fibers are also used for shrinkage crack reduction in cement screed. The screed fibers are used to avoid the Frühschwindrissen in the "fresh" and boys "cement screed until its hardening.
Dabei dürfen die eingesetzten Glasfasern die Frisch- bzw. Festbetoneigenschaften nicht beeinträchtigen. Außerdem müssen die Fasern bei der Einarbeitung in einen Zementestrich die erforderliche Rieselfähigkeit aufweisen, damit sie gleichmäßig verteilt werden können. Für diese Zwecke kommen C-und E- Glasfasern, die mit einer laugenbeständigen Schlichte beschichtet wurden als auch die teueren R- und ECR- Glasfasern zum Einsatz.The glass fibers used must not affect the fresh or hardened concrete properties. In addition, the fibers must have the required flowability when incorporated into a cement screed so that they can be evenly distributed. For this purpose, C and E glass fibers coated with an alkali-resistant size and the expensive R and ECR glass fibers are used.
Die Textilschlichten werden oft für die Herstellung von Glasfasernadelmatten eingesetzt. Dabei ist es wichtig, dass die organische Textilschlichte ein Antistatikum enthält und ihr Anteil an den Fasern möglichst niedrig liegt (0,1 bis 0,2 Ma.-%).The textile sizes are often used for the production of glass fiber needle mats. It is important that the organic textile size contains an antistatic agent and its proportion of the fibers is as low as possible (0.1 to 0.2 mass%).
Für bestimmte Anwendungen der Glasfasern, z.B. zur Sondergewebeherstellung, muss die Schlichte, insbesondere die Textilschlichtej entfernt werden, bevor die Glasfaserprodukte im Composit zum Einsatz kommen. Die Entschlichtung wird durch chemische bzw. durch thermische Behandlung realisiert. Dabei wird durch eine abschließende Gewebebehandlung der entsprechende Haftvermittler aufgebracht. Der Entschlichtungsprozess, insbesondere die thermische Entschlichtung, beeinträchtigt die Faser, somit die Gewebefestigkeit und letztendlich die Festigkeit der daraus hergestellten Composite. Unmittelbar nach der Entschlichtung wird das von der Schlichte befreite Gewebe mit der dazu vorgesehenen, hydrolysierten Silan-Lösung (Silanol) versehen. Der kontinuierliche Ausrüstungsvorgang findet in einem Tränkbad, direkt nach dem Verlassen des Entschlichtungsofens statt. Danach wird das Gewebe getrocknet und aufgewickelt. Die reine Polysiloxanschicht, die am Ende auf der Glasfaseroberfläche vorliegt, verleiht dem Gewebe oft eine gewisse Steifigkeit, die zu Schädigung der Filamente während der Weiterverarbeitung führen kann. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, beschichtete R-, E- und ECR- und S-Glasfasern mit einer guten chemischen Beständigkeit aufzuzeigen, die durch eine Schlichte-Behandlung deutlich verbesserte physikalisch-chemische Eigenschaften besitzen. Der mit der Schlichte hergestellte Webroving sollte z.B. eine gute Integrität und Weichheit als auch zufrieden stellende Verschneidbarkeit, Gleitfähigkeit und Schiebefestigkeit aufweisen. Für den Einsatz als geschnittene Fasern für die Herstellung einer Nadelmatte sollte die Textilschlichte den Filamenten zufrieden stellende Verarbeitungseigenschaften, d. h. insbesondere, dass die Filamente der Kett- und Schussfäden während der Verarbeitung im Webprozess nicht brechen und zerspleissen, verleihen.For certain applications of the glass fibers, for example for the production of special fabrics, the size, in particular the textile size, must be removed before the glass fiber products are used in the composite. The desizing is realized by chemical or thermal treatment. In this case, the corresponding adhesion promoter is applied by a final tissue treatment. The desizing process, especially the thermal desizing, affects the fiber, thus the fabric strength and ultimately the strength of the composites made therefrom. Immediately after the desizing, the tissue freed from the sizing is provided with the hydrolyzed silane solution (silanol) provided for this purpose. The continuous finishing process takes place in an infusion bath, immediately after leaving the desizing oven. Thereafter, the fabric is dried and wound up. The pure polysiloxane layer, which is present on the end of the glass fiber surface, often gives the fabric a certain rigidity, which can lead to damage of the filaments during further processing. The object of the present invention is to show coated R, E and ECR and S glass fibers having good chemical resistance, which have significantly improved physicochemical properties by a sizing treatment. For example, the sizing weave should have good integrity and softness as well as satisfactory cuttability, lubricity, and slip resistance. For use as chopped fibers for the manufacture of a needle mat, the textile size should impart to the filaments satisfactory processing characteristics, ie, in particular, that the filaments do not break and splice the warp and weft yarns during processing in the weaving process.
Das aus dem Roving hergestellte Gewebe soll neben einer zufrieden stellenden Griffigkeit, d. h. die Fasern sollen nicht stumpf, nicht spröde und etwa halbweich sein, auch ein gutes Penetrationsvermögen, d. h. eine Migration der Harze zwischen Einzelfilamenten, für Polymerharze, wie z.B. Polyester-, oder Epoxydharze, aufweisen. Die aus dem Gewebe angefertigten Verbundwerkstoffe sollen zufrieden stellende physikalisch-chemische Eigenschaften, insbesondere Zug-, Druck-, Biege- Festigkeit und Schlagzähigkeit, d. h. beispielsweise Werte für Zugfestigkeit und Schlagzähigkeit beim 30 %-igem Faseranteil entsprechend über 90 MPa bzw. über 40 kJ/m2, aufweisen.The fabric produced from the roving should in addition to a satisfactory grip, ie the fibers should not be dull, not brittle and semi-soft, also a good penetration capacity, ie a migration of resins between single filaments, for polymer resins, such as polyester or epoxy resins , exhibit. The composites made from the fabric are said to have satisfactory physico-chemical properties, in particular tensile, compression, flexural strength and impact resistance, ie values for tensile strength and impact resistance at the 30% fiber content corresponding to over 90 MPa and over 40 kJ / m 2 , have.
Diese Aufgabe wird durch eine Faser aus R-, E-, ECR- oder S- Glas oder Glasfaserprodukte, beschichtet mit einer Schlichte, gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Erfindungswesentlich ist, dass die Fasern aus R-, E-, ECR- oder S- Glas oder Glasfaserprodukte, mit einer Schlichte beschichtet sind, die, neben Wasser, ausschließlich aus einem Zweikomponenten-Filmbildner aus einem Antistatikum und aus einem Polyolefinwachs besteht.This object is achieved by a fiber of R, E, ECR or S glass or glass fiber products, coated with a size, according to the features of claim 1. It is essential to the invention that the fibers of R, E, ECR or S glass or glass fiber products are coated with a size that, apart from water, consists exclusively of a two-component film former of an antistatic agent and of a polyolefin wax.
Die Behandlung von R-, E-, ECR- und S-Glasfasern mit dieser wässrigen Textilschlichte hat den Erfolg, dass den Glasfasern und dem Gesamtfaden (Faserbündel) gute Verarbeitungseigenschaften während ihrer Herstellung sowie späteren Verarbeitung verliehen werden.The treatment of R-, E-, ECR- and S-glass fibers with this aqueous textile size has the success that the glass fibers and the total thread (Fiber bundles) good processing properties during their production and subsequent processing can be awarded.
Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, dass diese wässrige Textilschlichte eine gute Gleitfähigkeit und zufrieden stellende Schiebefestigkeit der Kett- und Schussfäden im Webprozess gewährleistet. Dies spiegelt sich insbesondere in der Festigkeit des Gewebes und der daraus hergestellten Composite wieder.It has surprisingly been found that this aqueous textile size ensures good lubricity and satisfactory slip resistance of the warp and weft threads in the weaving process. This is reflected in particular in the strength of the fabric and the composite produced from it.
Des Weiteren ist festzustellen, dass diese erfindungsgemäße wässrige Textilschlichte mit einem Zweikomponenten-Filmbildner, mit einem Antistatikum und mit einem Gleitmittel als Bestandteile auskommt. Dies trägt zur Vereinfachung und rationellen Arbeitsweise sowohl bei der Schlichtenherstellung, bei der Faserherstellung als auch bei der Weiterverarbeitung der Glasfasern bei. Die erfindungsgemäße Schlichte ist im Vergleich mit den herkömmlichen Schlichten einfach und schnell anzusetzen, bedarf keinen pH-Regler und ist umweltfreundlicher.Furthermore, it should be noted that this aqueous textile size according to the invention makes do with a two-component film former, with an antistatic agent and with a lubricant as constituents. This contributes to the simplification and rational operation both in the production of sizing, in the manufacture of fibers and in the further processing of glass fibers. The size according to the invention is easy and quick to set up in comparison with the conventional sizes, requires no pH regulator and is more environmentally friendly.
Die Unteransprüche 2 bis 7 zeigen vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Fasern auf, ohne diese abschließend zu beschreiben.The dependent claims 2 to 7 show advantageous embodiments of the fibers according to the invention, without describing them conclusively.
In den zahlreichen durchgeführten Versuchen und Tests hat sich herausgestellt, dass die im Sinne der Erfindung geforderten und notwendigen Glasfaser- undIn the numerous tests and tests carried out it has been found that the required and required for the purposes of the invention, glass fiber and
Glasfaserbündeleigenschaften, wie Zugfestigkeit, Dehnung, Integrität und Gleitfähigkeit, des Faserbündels besonders erreicht werden, wenn die Glasfasern mit wässriger Textilschlichte folgender chemischer Zusammensetzung beschichtet werden:Fiberglass bundling properties, such as tensile strength, elongation, integrity and lubricity, of the fiber bundle are particularly achieved when the glass fibers are coated with aqueous textile size of the following chemical composition:
1) Polyvinylalkohol-Polyether und Vinylacetat-Ethylencopolymer, oder1) polyvinyl alcohol polyether and vinyl acetate-ethylene copolymer, or
Vinylacetat-Ethylencopolymer und Polyvinylpyrrolidon, oder Polyvinylalkohol- Polyether und Polyvinylpyrrolidon 1,0 bis 5,5 Ma.-%Vinyl acetate-ethylene copolymer and polyvinyl pyrrolidone, or polyvinyl alcohol polyether and polyvinyl pyrrolidone 1.0 to 5.5 mass%
2) Polyolefinwachs 0,1 bis 0,3 Ma.-%2) Polyolefin wax 0.1 to 0.3 mass%
3) Antistatikum 0,1 bis 0,2 Ma.-% und3) Antistatic 0.1 to 0.2 mass% and
4) Wasser als Rest bis auf 1 OO Ma.-%.4) Water as balance up to 1 OO Ma .-%.
Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die wässrige Textilschlichte für die Herstellung der Nadelmattenfasern, umgerechnet auf Festkörperkonzentration, folgende Anteile an Komponenten enthält:It has proved to be particularly advantageous if the aqueous textile size for the preparation of the needle mat fibers, converted to solids concentration, contains the following proportions of components:
Filmbildner - 72 bis 85 Ma. -%Filmbildner - 72 to 85 Ma. -%
Antistatikum - 10 bis 15 Ma. -% Polyolefinwachs - 5 bis 13 Ma.-%, wobei deren Summe immer jeweils 100 Ma.-% ergibt.Antistatic - 10 to 15 Ma. % Of polyolefin wax - 5 to 13% by weight, the sum of which always being 100% by weight in each case.
Bei diesen Komponentenmengen und bei diesem Mengenverhältnis sind alle oben erwähnten positiven Eigenschaften der erfϊndungsgemäßen Textilschlichte und damit hergestellten Nadelmattenfasern besonders gut ausgeprägt.With these component quantities and with this quantitative ratio, all the above-mentioned positive properties of the inventive textile size and needle mat fibers produced therewith are particularly pronounced.
Für die Herstellung des Webrovings betragen die Anteile der Schlichtenkomponenten wie folgt:For the production of the web roving, the proportions of the sizing components are as follows:
Filmbildner - 75 bis 90 Ma.-% Antistatikum - 5 bis l0 Ma.-%Film former - 75 to 90% by mass of antistatic agent - 5 to 10% by mass
Polyolefinwachs - 5 bis l5 Ma.-%, wobei deren Summe immer jeweils 100 Ma.-% ergibt.Polyolefin wax - 5 to 15 mass%, the sum always being 100 mass% each.
Es hat sich überraschenderweise gezeigt, dass die besten technischen Roving- Eigenschaften für den Nadelmattenherstellungseinsatz bei einerIt has surprisingly been found that the best technical roving properties for the Nadelmattenherstellungseinsatz in a
Festkörperkonzentration in der wässrigen Textilschlichte von 0,7 bis 1 ,2 Ma.-% erreicht wurden. Dabei lag der Anteil der Textilschlichte am getrockneten Roving bei 0,10 bis 0,3 Ma.-%. Für den Einsatz der erfindungsgemäßen Schlichte zur Webrovingherstellung, lag die Festkörperkonzentration, d. h. die Konzentration der festen Bestandteile, in der wässrigen Textilschlichte bei 1,3 bis 2,3 Ma.-%. Der Anteil der festen Bestandteile der neuen Textilschlichte am getrockneten Roving betrug hier 0,4 bis 0,7 Ma.-%. Bei diesem Gehalt an der erfindungsgemäßen Schlichte, waren die technologischen Roving- Eigenschaften (Verschneidbarkeit, Schiebefestigkeit der Kett- und Schussfäden, Harzpenetrationsvermögen) besonders gut ausgeprägt.Solid state concentration in the aqueous textile size of 0.7 to 1, 2 wt .-% were reached. The proportion of textile size in the dried roving was 0.10 to 0.3 mass%. For the use of the size according to the invention for Webrovingherstellung, the solid state concentration, ie the concentration of solid constituents, in the aqueous textile size was 1.3 to 2.3 wt .-%. The proportion of solid constituents of the new textile size on the dried roving here was 0.4 to 0.7% by mass. With this content of the size according to the invention, the technological roving properties (Verschneidbarkeit, slipping strength of the warp and weft threads, resin penetration) were particularly well pronounced.
Die Erfindung betrifft weiterhin die mit der erfindungsgemäßen Textilschlichte beschichteten Roving- bzw. Glasstapelfasern als auch daraus hergestellten Produkte wie z.B. Gewebe, Gelege, Glasfasermatten, Glasfaservliese u. ä. Das Verfahren zur Behandlung der Fasern mit der erfindungsgemäßen wässrigen Textilschlichte erfolgt durch deren Auftragen auf die Glasfaseroberfläche, Entfernung des überschüssigen Sizings und thermische Behandlung der beschichteten Glasfasern. Die Auftragung der erfindungsgemäßen wässrigen Textilschlichte erfolgt mitThe invention further relates to the roving or glass staple fibers coated with the textile size according to the invention as well as products made therefrom, such as e.g. Fabrics, scrim, fiberglass mats, glass fiber webs u. The process for treating the fibers with the aqueous textile size according to the invention is carried out by applying them to the glass fiber surface, removing the excess sizing and thermal treatment of the coated glass fibers. The application of the aqueous textile size according to the invention is carried out with
Sprühdüsen oder mittels einer Galette (Applikator). Die überschüssige Schlichte wird entfernt und die beschichteten Fasern im Rahmen einer thermischen Behandlung getrocknet. Überschüssige Schlichte ist im Sinne der Erfindung die Menge der Textilschlichte, die von den Einzelfilamenten nicht aufgenommen und während des Aufwickeins abgeschleudert wird. Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, dass die thermische Behandlung im Temperaturbereich von 1 10 C bis 160° C durchgeführt wird. Diese Trocknung erfolgt in einem Hochfrequenztrockner, in einem elektrisch beheizten, konventionellen Kammertrockner bzw. in einem Mikrowellentrockner.Spray nozzles or by means of a galette (applicator). The excess size is removed and the coated fibers dried in a thermal treatment. Excess size is for the purposes of the invention, the amount of textile size, which is not absorbed by the individual filaments and thrown off during Aufwickeins. It has proved to be particularly advantageous that the thermal treatment in the temperature range of 1 10 C to 160 ° C is performed. This drying takes place in a high-frequency dryer, in an electrically heated, conventional chamber dryer or in a microwave dryer.
Die vorliegende Erfindung soll anhand der nachfolgenden Beispiele näher erläutert werden, wobei die Erfindung damit nicht beschränkt wird. Beispiel 1. Schlichte A; Festkörperkonzentration : Fk = 0,77 Ma.-%The present invention will be explained in more detail with reference to the following examples, wherein the invention is not limited thereto. Example 1. Sizing A; Solid state concentration: F k = 0.77 mass%
Technologischer Einsatz der Fasern: NadelmattenherstellungTechnological use of the fibers: Needle mat production
1. Polyvinylalkohol-Polyether (Arkofil CS20-20%) - 1 ,40 Ma.-% 2. Polyvinylpyrrolidon PVP K90 - 0,30 Ma.-%1. Polyvinyl alcohol polyether (Arkofil CS20-20%) - 1.40% by weight 2. Polyvinylpyrrolidone PVP K90 - 0.30% by mass
3. Antistatikum NH4Cl - 0,10 Ma.-%3. Antistatic agent NH 4 Cl - 0.10% by mass
4. Polyolefinwachs Michem 42035 - 0,25 Ma.-%4. Polyolefin wax Michem 42035 - 0.25 Ma .-%
5. Wasser - 97,95 Ma.-%.5. Water - 97.95% by weight.
1000 kg Schlichte enthält:1000 kg of sizing contains:
1. Polyvinylalkohol-Polyether (Arkofil CS20-20%) - 14,0 kg1. Polyvinyl alcohol polyether (Arkofil CS20-20%) - 14.0 kg
2. Polyvinylpyrrolidon PVP K90 - 3,0 kg2. Polyvinylpyrrolidone PVP K90 - 3.0 kg
3. Antistatikum (NH4Cl) - 1,0 kg 4. Polyolefinwachs Michem 42035 - 2,5 kg3. Antistatic agent (NH 4 Cl) - 1.0 kg 4. Polyolefin wax Michem 42035 - 2.5 kg
5. Wasser - 979,5 kg5. Water - 979.5 kg
Verfahrensweise - Mixvorgang 1000 kgProcedure - Blending 1000 kg
1) 800 kg Wasser wird vorgelegt. 2) 1 ,0 kg NH4Cl wird in 8 kg Warmwasser aufgelöst.1) 800 kg of water is submitted. 2) 1, 0 kg of NH 4 Cl is dissolved in 8 kg of hot water.
3) Zugabe der NH4Cl -Lösung.3) Addition of NH 4 Cl solution.
4) 3,0 kg Polyvinylpyrrolidon PVP K90, aufgelöst in 36 kg Heißwasser, wird dem4) 3.0 kg of polyvinylpyrrolidone PVP K90, dissolved in 36 kg of hot water, is added
Ansatz zugegeben.Approach added.
5) 14,0 kg Polyvinylalkohol-Polyether (Arkofil CS20-20%) wird dem Ansatz zugesetzt.5) 14.0 kg polyvinyl alcohol polyether (Arkofil CS20-20%) is added to the batch.
6) Der Ansatz wird mit 2,5 kg Polyolefinwachs Michem 42035 versehen.6) The batch is provided with 2.5 kg of Michem 42035 polyolefin wax.
7) Zugabe der restlichen Wassermenge (135,5 kg). Beispiel 2. Schlichte F; Festkörperkonzentration : Fk = 0,74 Ma.-%7) Add the remaining amount of water (135.5 kg). Example 2. Sizes F; Solid Concentration: F k = 0.74 mass%
Technologischer Einsatz der Fasern: NadelmattenherstellungTechnological use of the fibers: Needle mat production
1. Polyvinylalkohol-Polyether (Arkofil CS20-20%) - 1 ,40 Ma.-% 2. Polyvinylpyrrolidon PVP K90 - 0,30 Ma.-%1. Polyvinyl alcohol polyether (Arkofil CS20-20%) - 1.40% by weight 2. Polyvinylpyrrolidone PVP K90 - 0.30% by mass
3. Antistatikum (Afilan AKT) - 0,13 Ma.-%3. Antistatic agent (Afilan AKT) - 0.13 mass%
4. Polyolefinwachs Michem 42035 - 0,25 Ma.-%4. Polyolefin wax Michem 42035 - 0.25 Ma .-%
5. Wasser - 97,92 Ma.-%5. Water - 97.92% by weight
1000 kg Schlichte enthält:1000 kg of sizing contains:
1. Polyvinylalkohol-Polyether (Arkofil CS20-20%) - 14,0 kg1. Polyvinyl alcohol polyether (Arkofil CS20-20%) - 14.0 kg
2. Polyvinylpyrrolidon PVPK90 - 3,0 kg2. Polyvinylpyrrolidone PVPK90 - 3.0 kg
3. Afilan AKT (58%) - 1,3 kg 4. Polyolefinwachs Michem 42035 - 2,5 kg3. Afilan AKT (58%) - 1.3 kg 4. Polyolefin wax Michem 42035 - 2.5 kg
5. Wasser - 979,2 kg5. Water - 979.2 kg
Verfahrensweise - Mixvorgang 1000 kgProcedure - Blending 1000 kg
1) 800 kg Wasser wird vorgelegt.1) 800 kg of water is submitted.
2) 1,3 kg Afilan AKT wird dem Wasser zugesetzt.2) 1.3 kg of Afilan AKT is added to the water.
3) 3,0 kg Polyvinylpyrrolidon PVP K90, aufgelöst in 36 kg Heißwasser, wird dem3) 3.0 kg polyvinylpyrrolidone PVP K90, dissolved in 36 kg of hot water, is the
Ansatz zugegeben.Approach added.
4) 14,0 kg Polyvinylalkohol-Polyether (Arkofil CS20-20%) wird dem Ansatz zugesetzt.4) 14.0 kg polyvinyl alcohol polyether (Arkofil CS20-20%) is added to the batch.
5) Der Ansatz wird mit 2,5 kg Polyolefinwachs Michem 42035 versehen. 6) Zugabe der restlichen Wassermenge (143,2 kg). Beispiel 3. Schlichte C; Festkörperkonzentration : Fk = 0,71 Ma.-%5) The batch is provided with 2.5 kg of Michem 42035 polyolefin wax. 6) Add the remaining amount of water (143.2 kg). Example 3. Sizing C; Solid state concentration: Fk = 0.71 mass%
Technologischer Einsatz der Fasern: NadelmattenherstellungTechnological use of the fibers: Needle mat production
1. Vinylacetat-Ethylencopolymer (Appretan-55%) - 0,40 Ma. -%1. Vinyl acetate-ethylene copolymer (Appretan-55%) - 0.40 Ma. -%
2. Polyvinylpyrrolidon PVP K90 - 0,30 Ma.-%2. Polyvinylpyrrolidone PVP K90 - 0.30 Ma .-%
3. Antistatikum NH4Cl - 0,10 Ma.-%3. Antistatic agent NH 4 Cl - 0.10% by mass
4. Polyolefinwachs Michem 42035 - 0,25 Ma.-%4. Polyolefin wax Michem 42035 - 0.25 Ma .-%
5. Wasser - 98,95 Ma.-%5. Water - 98.95% by weight
1000 kg Schlichte enthält:1000 kg of sizing contains:
1. Vinylacetat-Ethylencopolymer (Appretan-55%) - 4,0 kg1. Vinyl acetate-ethylene copolymer (Appretan-55%) - 4.0 kg
2. Polyvinylpyrrolidon PVP K90 - 3,0 kg 3. Antistatikum (NH4Cl) - 1,0 kg2. Polyvinylpyrrolidone PVP K90 - 3.0 kg 3. Antistatic (NH 4 Cl) - 1.0 kg
4. Polyolefinwachs Michem 42035 - 2,5 kg4. Polyolefin wax Michem 42035 - 2.5 kg
5. Wasser - 989,5 kg5. Water - 989.5 kg
Verfahrensweise - Mixvorgang 1000 kgProcedure - Blending 1000 kg
1) 800 kg Wasser wird vorgelegt.1) 800 kg of water is submitted.
2) 1 ,0 kg NH4Cl wird in 8 kg Warmwasser aufgelöst.2) 1, 0 kg of NH 4 Cl is dissolved in 8 kg of hot water.
3) Zugabe der NH4Cl -Lösung.3) Addition of NH 4 Cl solution.
4) 3,0 kg Polyvinylpyrrolidon PVP K90, aufgelöst in 36 kg Heißwasser, wird dem4) 3.0 kg of polyvinylpyrrolidone PVP K90, dissolved in 36 kg of hot water, is added
Ansatz zugegeben. 5) 4,0 kg Vinylacetat-Ethylencopolymer(Appretan-55%) wird dem Ansatz zugesetzt.Approach added. 5) 4.0 kg of vinyl acetate-ethylene copolymer (Appretan-55%) is added to the batch.
6) Der Ansatz wird mit 2,5 kg Polyolefinwachs Michem 42035 versehen.6) The batch is provided with 2.5 kg of Michem 42035 polyolefin wax.
7) Zugabe der restlichen Wassermenge (145,5 kg). Beispiel 4. Schlichte E; Festkörperkonzentration 0,7 Ma.-% Technologischer Einsatz der Fasern: Nadelmattenherstellung7) Add the remaining amount of water (145.5 kg). Example 4. Simple E; Concentration of solids 0.7% by mass Technological use of fibers: Needle mat production
1. Polyvinylalkohol-Polyether (Arkofil CS20-20%) - l,60 Ma.-%1. Polyvinyl alcohol polyether (Arkofil CS20-20%) - l, 60% by mass
2. Vinylacetat-Ethylencopolymer (Appretan-55%) - 0,40 Ma.-%2. Vinyl acetate-ethylene copolymer (Appretan-55%) - 0.40% by mass
3. Antistatikum (Afilan AKT) - 0,13 Ma.-%3. Antistatic agent (Afilan AKT) - 0.13 mass%
4. Polyolefinwachs Michem 42035 - 0,25 Ma.-%4. Polyolefin wax Michem 42035 - 0.25 Ma .-%
5. Wasser - 97,62 Ma.-%5. Water - 97.62 Ma .-%
1000 kg Schlichte enthält:1000 kg of sizing contains:
1. Polyvinylalkohol-Polyether (Arkofil CS20-20%) - 16,0 kg1. Polyvinyl alcohol polyether (Arkofil CS20-20%) - 16.0 kg
2. Vinylacetat-Ethylencopolymer (Appretan-55%) - 4,0 kg 3. Afilan AKT (58%) - 1,3 kg2. Vinyl acetate-ethylene copolymer (Appretan-55%) - 4.0 kg 3. Afilan AKT (58%) - 1.3 kg
4. Polyolefinwachs Michem 42035 - 2,5 kg4. Polyolefin wax Michem 42035 - 2.5 kg
5. Wasser - 976,2 kg5. Water - 976.2 kg
Verfahrensweise - Mixvorgang 1000 kgProcedure - Blending 1000 kg
1) 800 kg Wasser wird vorgelegt.1) 800 kg of water is submitted.
T) 16,0 kg Polyvinylalkohol-Polyether (Arkofil CS20-20%) wird dem Wasser zugegeben.T) 16.0 kg polyvinyl alcohol polyether (Arkofil CS20-20%) is added to the water.
3) 4,0 kg Vinylacetat-Ethylencopolymer(Appretan-55%) wird dem Ansatz zugesetzt.3) 4.0 kg of vinyl acetate-ethylene copolymer (Appretan-55%) is added to the batch.
4) 1 ,3 kg Afilan AKT (Antistatikum) wird in die Schlichte eingeführt.4) 1, 3 kg Afilan AKT (antistatic) is introduced into the sizing.
5) Der Ansatz wird mit 2,5 kg Polyolefinwachs Michem 42035 versehen. 6) Zugabe der restlichen Wassermenge (176,2 kg).5) The batch is provided with 2.5 kg of Michem 42035 polyolefin wax. 6) Add the remaining amount of water (176.2 kg).
Beispiel 5. Schlichte G; Festkörperkonzentration : Fk = 1,67 Ma.-%Example 5. Plain G; Solid state concentration: F k = 1.67 mass%
Technologischer Einsatz der geschlichteten Fasern: W ehr ovingher StellungTechnological use of the sized fibers: W ehr ovingher position
1. Polyvinylalkohol-Polyether (Arkofil CS20-20%) - 3,50 Ma.-%1. Polyvinyl alcohol polyether (Arkofil CS20-20%) - 3.50 mass%
2. Polyvinylpyrrolidon PVP K90 - 0,80 Ma.-%2. Polyvinylpyrrolidone PVP K90 - 0.80 mass%
3. Antistatikum (Afilan AKT) - 0,15 Ma.-%3. Antistatic agent (Afilan AKT) - 0.15 mass%
4. Polyolefinwachs Michem 42035 - 0,25 Ma.-% 5. Wasser - 95,30 Ma.-%4. Polyolefin wax Michem 42035 - 0.25 Ma .-% 5. Water - 95.30 Ma .-%
1000 kg Schlichte enthält:1000 kg of sizing contains:
1. Polyvinylalkohol-Polyether (Arkofil CS20-20%) - 35,0 kg 2. Polyvinylpyrrolidon P VPK90 - 8,0 kg1. Polyvinyl alcohol polyether (Arkofil CS20-20%) - 35.0 kg 2. Polyvinylpyrrolidone P VPK90 - 8.0 kg
3. Afilan AKT (58%) - 1,5 kg3. Afilan AKT (58%) - 1.5 kg
4. Polyolefinwachs Michem 42035 - 2,5 kg4. Polyolefin wax Michem 42035 - 2.5 kg
5. Wasser - 953,0 kg5. Water - 953.0 kg
Verfahrensweise - Mixvorgang 1000 kgProcedure - Blending 1000 kg
1) 800 kg Wasser wird vorgelegt.1) 800 kg of water is submitted.
2) 1,5 kg Afilan AKT wird dem Wasser zugesetzt.2) 1.5 kg of Afilan AKT is added to the water.
3) 8,0 kg Polyvinylpyrrolidon PVP K90, aufgelöst in 100 kg Heißwasser, wird dem Ansatz zugegeben.3) 8.0 kg of polyvinylpyrrolidone PVP K90, dissolved in 100 kg of hot water, is added to the batch.
4) 35,0 kg Polyvinylalkohol-Polyether (Arkofil CS20-20%) wird dem Ansatz zugesetzt.4) 35.0 kg of polyvinyl alcohol polyether (Arkofil CS20-20%) is added to the batch.
5) Der Ansatz wird mit 2,5 kg Polyolefinwachs Michem 42035 versehen. 7) Zugabe der restlichen Wassermenge (53,0 kg).5) The batch is provided with 2.5 kg of Michem 42035 polyolefin wax. 7) Add the remaining amount of water (53.0 kg).
Beispiel 6. Schlichte H; Festkörperkonzentration : Fk = 1,67 Ma.-%Example 6. Plain H; Solid state concentration: F k = 1.67 mass%
Technologischer Einsatz der geschlichteten Fasern: W ebrovingher StellungTechnological use of the sized fibers: W ebrovingher position
1. Polyvinylalkohol-Polyether (Arkofil CS20-20%) - 4,20 Ma.-%1. Polyvinyl alcohol polyether (Arkofil CS20-20%) - 4.20% by mass
2. Vinylacetat-Ethylencopolymer (Appretan-55%) - l,20 Ma.-%2. Vinyl acetate-ethylene copolymer (Appretan-55%) - l, 20% by mass
3. Antistatikum (Afilan AKT) - 0,15 Ma.-%3. Antistatic agent (Afilan AKT) - 0.15 mass%
4. Polyolefinwachs Michem 42035 - 0,25 Ma. -% 5. Wasser - 94,20 Ma.-%4. Polyolefin wax Michem 42035 - 0.25 Ma. -% 5. Water - 94.20% by mass
1000 kg Schlichte enthält:1000 kg of sizing contains:
1. Polyvinylalkohol-Polyether (Arkofil CS20-20%) - 42,0 kg 2. Vinylacetat-Ethylencopolymer (Appretan-55%) - 12,0 kg1. Polyvinyl alcohol polyether (Arkofil CS20-20%) - 42.0 kg 2. Vinyl acetate-ethylene copolymer (Appretan-55%) - 12.0 kg
3. Afilan AKT (58%) - 1,5 kg3. Afilan AKT (58%) - 1.5 kg
4. Polyolefinwachs Michem 42035 - 2,5 kg4. Polyolefin wax Michem 42035 - 2.5 kg
5. Wasser - 942,0 kg5. Water - 942.0 kg
Verfahrensweise - Mixvorgang 1000 kgProcedure - Blending 1000 kg
1) 800 kg Wasser wird vorgelegt.1) 800 kg of water is submitted.
2) 42,0 kg Polyvinylalkohol-Polyether (Arkofil CS20-20%) wird dem Wasser zugegeben.2) 42.0 kg of polyvinyl alcohol polyether (Arkofil CS20-20%) is added to the water.
3) 12,0 kg Vinylacetat-Ethylencopolymer(Appretan-55%) wird dem Ansatz zugesetzt.3) 12.0 kg of vinyl acetate-ethylene copolymer (Appretan-55%) is added to the batch.
4) 1 ,5 kg Afilan AKT (Antistatikum) wird in die Schlichte eingeführt.4) 1, 5 kg Afilan AKT (antistatic) is introduced into the sizing.
5) Der Ansatz wird mit 2,5 kg Polyolefinwachs Michem 42035 versehen.5) The batch is provided with 2.5 kg of Michem 42035 polyolefin wax.
6) Zugabe der restlichen Wassermenge (142,0 kg). 6) Add the remaining amount of water (142.0 kg).

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Fasern aus R-, E-, ECR- oder S- Glas oder Glasfaserprodukten, beschichtet mit einer Schlichte, die, neben Wasser, ausschließlich aus einem Zweikomponenten- Filmbildner aus einem Antistatikum und aus einem Polyolefinwachs besteht.1. Fibers of R, E, ECR or S glass or glass fiber products, coated with a sizing, which, apart from water, consists exclusively of a two-component film former of an antistatic agent and of a polyolefin wax.
2. Fasern gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlichte besteht aus:2. Fibers according to claim 1, characterized in that the sizing consists of:
1 ) Polyvinylalkohol-Polyether und Vinylacetat-Ethylencopolymer, oder Vinylacetat-Ethylencopolymer und Polyvinylpyrrolidon, oder Polyvinylalkohol- Polyether und Polyvinylpyrrolidon 1,0 bis 5,5 Ma.-% 2) Polyolefinwachs 0,1 bis 0,3 Ma.-%1) Polyvinyl alcohol-polyether and vinyl acetate-ethylene copolymer, or vinyl acetate-ethylene copolymer and polyvinyl pyrrolidone, or polyvinyl alcohol polyether and polyvinyl pyrrolidone 1.0 to 5.5% by mass 2) Polyolefin wax 0.1 to 0.3% by mass
3) Antistatikum 0,1 bis 0,2 Ma.-% und3) Antistatic 0.1 to 0.2 wt .-% and
4) Wasser als Rest bis auf 100 Ma.-%.4) Water as balance up to 100% by mass.
3. Fasern gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beschichtete Faser einen Schlichtenanteil von 0,1 bis 0,8 Ma.-% enthält.3. Fibers according to claim 1, characterized in that the coated fiber contains a size fraction of 0.1 to 0.8 wt .-%.
4. Fasern gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der4. fibers according to claim 1, characterized in that the
Zweikomponenten-Filmbildner aus einem Polyvinylalkohol-Polyether und einem Polyvinylpyrrolidon, oder einem Polyvinylalkohol-Polyether und einem Vinylacetatethylencopolymer, oder einem Polyvinylpyrrolidon und einem Vinylacetatethylencopolymer besteht. Two-component film former consists of a polyvinyl alcohol polyether and a polyvinylpyrrolidone, or a polyvinyl alcohol polyether and a vinyl acetate ethylene copolymer, or a polyvinyl pyrrolidone and a vinyl acetate ethylene copolymer.
5. Fasern gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Antistatikum entweder Ammoniumchlorid oder Phoshorsäureester (Afilan AKT) in die Schlichte eingeführt wird.5. Fibers according to claim 1, characterized in that as antistatic either ammonium chloride or phosphoric acid ester (Afilan AKT) is introduced into the sizing.
6. Fasern gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Gleitmittel ein Polyolefinwachs in die Schlichte eingeführt wird.6. fibers according to claim 1, characterized in that as a lubricant, a polyolefin wax is introduced into the sizing.
7. Fasern gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Festkörperkonzentration in der wässrigen Textilschlichte im Bereich 0,5 bis 2,57. Fibers according to claim 1, characterized in that the solids concentration in the aqueous textile size in the range 0.5 to 2.5
Ma. -% liegt.Ma. -% lies.
8. Verwendung der Fasern aus R-, E-, ECR- oder S- Glas oder deren Glasfaserprodukten nach einem der Ansprüche 1 bis 7 für die Herstellung von Gewebe, Gelegen, Glasfasermatten und/oder Glasfaservliese.8. Use of the fibers of R, E, ECR or S glass or their glass fiber products according to one of claims 1 to 7 for the production of woven, laid, glass fiber mats and / or glass fiber webs.
9. Verwendung der Fasern aus R-, E-, ECR- oder S- Glas oder deren Glasfaserprodukten, gemäß Anspruch 1 , für die Herstellung von Nadelmattenfasern, wobei die Schlichte, umgerechnet auf Festkörperkonzentration, folgende Anteile an Komponenten enthält:9. Use of the fibers of R, E, ECR or S glass or their glass fiber products, according to claim 1, for the production of needle mat fibers, wherein the size, converted to solids concentration, contains the following proportions of components:
Filmbildner - 72 bis 85 Ma.-%Filmbildner - 72 to 85 Ma .-%
Antistatikum - 10 bis 15 Ma.-%Antistatic - 10 to 15% by mass
Polyolefinwachs - 5 bis 13 Ma.-%, wobei deren Summe immer jeweils 100 Ma.-% ergibt.Polyolefin wax - 5 to 13% by mass, the sum of which always gives 100% by mass.
10. Verwendung der Fasern aus R-, E-, ECR- oder S- Glas oder deren Glasfaserprodukten, gemäß Anspruch 1 , für die Herstellung von Webrovings, wobei die Schlichte, umgerechnet auf Festkörperkonzentration, folgende Anteile an Komponenten enthält: Filmbildner - 75 bis 90 Ma.-%10. Use of the fibers of R, E, ECR or S glass or their glass fiber products, according to claim 1, for the production of woven rovings, wherein the size, converted to solids concentration, contains the following proportions of components: film former - 75 to 90% by mass
Antistatikum - 5 bis 10 Ma.-%Antistatic - 5 to 10% by mass
Polyolefinwachs - 5 bis 15 Ma.-%, wobei deren Summe immer jeweils 100 Ma. -% ergibt. Polyolefin wax - 5 to 15% by mass, the sum of which is always 100 Ma. -% results.
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