CH373728A - Verfahren zur Herstellung von Vliesstoffen durch thermoplastische Verfestigung - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung von     Vliesstoffen    durch thermoplastische     Verfestigung       Die Herstellung von     Vliesstoffen,    die mit     Hilfe     thermoplastischer Bindefasern verfestigt     sind,    beruht  auf einer durch Hitzebehandlung hervorgerufenen       Verklebung    der Fasergebilde. Die Bindefaser hat     im     allgemeinen :einen tieferen     Erweichungspunkt    als     die     restlichen, im Faservlies vorhandenen Fasern. Beim       Erhitzu:n.gsvorgang    erweicht zumindest die Oberfläche  der Bindefasern und verklebt dadurch die damit in  Berührung befindlichen Nachbarfasern.

   Die Anzahl  der Klebestellen hängt sowohl von dem     Erweichungs-          grad    der Bindefasern und somit von der Temperatur  als auch vom ausgeübten Druck ab. Ausserdem spielt  natürlich die Anzahl der auf eine Faserlänge kom  menden Kontaktfasern eine Rolle, weshalb die Faser  dicke von Einfluss auf den     Verfestigungsgrad    ist.  



  Die thermoplastische Verfestigung von     Faservlie-          sen    zu     Vliesstoffen    wird auf die     verschiedensten    Wei  sen     durchgeführt.    Es können beheizte     Kalander    unter  mehr oder weniger hohem Liniendruck verwendet  werden, wobei der auf das Faservlies ausgeübte     Druck     sowohl durch hydraulisch     gesteuerten        Kalander-          walzendruck    als auch durch bestimmte Spalteinstel  lungen reguliert werden kann.

   Es wurden ausserdem  Verfahren beschrieben, bei denen die     thermoplastische     Verfestigung auf     beheizten    Walzen mit     darumgeführ-          ten    endlosen Bändern oder Drahtsieben     durchgeführt     wird, wobei das zu verfestigende Vlies     mittels    der  endlosen Bänder an die     beheizte    Walze angedrückt  wird.

   In den     meisten        Fällen    wird darauf hingewiesen,  dass bei der     thermoplastischen    Verfestigung     ein        zu     hoher Druck zu vermeiden ist, um     das    Fasergefüge  zu erhalten und um eine     folienartige        Verschweissung     zu vermeiden.  



  Die     folienartige        Verschweissung,    die man an der  Abnahme der Luftdurchlässigkeit     sehr    gut messen  kann, wird bei vielen Arbeitsweisen dadurch verhin-         dert,    dass die Faservliese aus Mischungen     aufgebaut     werden. Es wird vorzugsweise so gearbeitet,     da.ss    ein       Teil    der Fasern einen tieferen     Erweichungspunkt    als  :der Rest hat. Die in der Mischung .anwesenden Fasern  mit hohem     Erweichungspunkt    oder die anwesenden  nichtthermoplastischen Fasern wirken bei der thermo  plastischen     Verschweissung    isolierend.

   Beim Durch  gang durch die     Heizzone        nehmen    sie     Wärmeenergie     auf,     erweichen    jedoch nicht und     wirken    deshalb nicht  verklebend. Je höher der Prozentsatz der     Bindefasern,     das heisst Fasern mit tieferem     Erweichungspunkt    in  der Mischung ist, desto     folienartiger,    das heisst papier  artiger wird das Endprodukt bei sonst gleichen Be  dingungen.

   Für viele,     inbesondere    textilen Zwecke,  bei denen es besonders auf weichen Griff ankommt,  stellte sich deshalb ein     Prozentsatz    an Bindefasern  von 5-30     9/o    als     optimal    heraus.  



  Für viele andere Verwendungszwecke ist es jedoch  von     Interesse,    Fasergebilde herzustellen, die aus     einem     einzigen Fasermaterial ohne     Zusätze    weiterer Substan  zen hergestellt sind. Das     Fasergebilde    ist in diesen       Fällen        zu        100        %        aus        Fasern        mit        dem        gleichen        Erwei-          ohungspunkt    aufgebaut.

   In diesem Fall ist es wesent  lich schwieriger, feste Flächengebilde herzustellen,       ohne    gleichzeitig eine     folienartige        Verschweissung    zu  erzielen. Es wurde deshalb     bereits    vorgeschlagen, dass  eine Seite des zu verfestigenden     Faservlieses        beheizt     und die     andere        Stelle    gekühlt wird.     Weiterhin    wurde  wiederholt vorgeschlagen, die     Baheizung    bzw. .Druck  ausübung nur punktweise     durchzuführen,    um dadurch  eine.

       folienartige        Verschweissung    zu vermeiden. Der  Nachteil :bei diesen Arbeitsweisen     .liegt    in     einem    un  gleichmässig     verfestigten    Material. Dies macht sich       besonders        dann    sehr störend     bemerkbar,    wenn mit  solchen Fasern gearbeitet wird, die bei     Wärme-          behandlung    stark zum Schrumpfen neigen. Bei der      thermoplastischen     Verfestigung    werden bei diesen       Materialien    zwar durchaus feste Bindungen erzeugt,  aber die erhaltenen Produkte sind z.

   B. in der Durch  sicht sehr     irrhomogen    (wolkig). Durch den     Schrumpf-          vorgang        rücken    die Fasern an einzelnen Stellen unter       Verdichtung        zusammen,    an anderen Stellen ent  stehen dadurch dünnere Stellen. Ausserdem tritt bei  diesen Fasern der     Schrumpfeffekt    besonders stark     in     den Randzonen auf, was     -eine        unerwünschte    Ver  dickung der Ränder     verursacht.     



  Diese Schwierigkeiten und Nachteile wurden  durch die vorliegende     Erfindung        überwunden    und be  seitigt. Es wird dabei so verfahren, dass die thermo  plastische     Verfestigung    stufenweise unter     TempeTatur-          steigerung        .durchgeführt        wird.        Vorzugsweise    wird  dabei     mit    steigender Temperatur der Druck :gesenkt.

    Trotz des allenfalls erhöhten Druckes tritt bei der  niedrigeren     Temperatur    keine     folienartige        Verschwei-          ssung    ein, da die Temperatur     entsprechend    niedrig  gehalten wird, so dass nur die     Oberfläche    der Fasern       erweicht.    Nach dieser     Vorverfestigung    hat das Mate  rial noch     keine    genügende Reissfestigkeit oder     Ab-          riebfe.stigkeit,    aber es hat bereits eine Fixierung der       Fasern    in     ihrer    gegenseitigen Lage stattgefunden,

       ohne     dass     wesentliche        Schrumpferscheinungen    im Inneren  des Materials (Wolkenbildung) oder an den Rändern  (Verdickungen) auftreten. Durch anschliessende  stufenweise Erhöhung der     Temperatur    und gegebenen  falls     Erniedrigung    des Liniendruckes bei mehreren  anschliessend durchgeführten     Verfestigungsstufen    er  hält man ein Faserprodukt, :das sehr hohe     Festigkeiten          bei    gleichmässiger Struktur     aufweist.     



  Das     erfindungsgemässe        Verfahren    kann sowohl  mit auf trockenem als auch auf nassem Wege gebil  deten     .Faservliesen    durchgeführt werden. Die     Faser-          vliese        sind    ganz oder teilweise aus     thermoplastischen     Fasern aufgebaut. Sie können mehr oder weniger     ver-          streckt    sein. Als thermoplastische Fasern kommen       hitzeschrumpfende    und     solche    mit unterschiedlichem  Orientierungsgrad     in    Frage.

   Die Wahl der Tempe  ratur in den einzelnen Verfahrensstufen richtet sich  naturgemäss nach den verschiedenen hochpolymeren  Substanzen (verschiedener     Erweichungspunkt)    sowie  nach deren     physikalischem    Zustand (z. B. mehr oder  weniger hoher     Verstreckungs-        oder        Kristallisations-          grad).     



  <I>Beispiel</I>  <I>Versuch 1</I>    Aus 40 mm langen Fasern (1,5 den) aus Nieder  druck-Polypropylen     (Schmelzindex    der Fasern bei  190 C = 36,     Schmelzbereich    159-161 C) wurde  ein Faservlies von 60     g/m@        gebildet.    Das Faservlies  wurde durch     einen        beheizten        Zweiwalzen-Kalander     geschickt, der aus     einer        dampfbeheizten        Stahlwalze     und einer oberflächenbeheizten     Baumwollwalze    be-    stand.

   Die     Temperatur    der Stahlwalze betrug 145  C,  die der     Baumwollwalze    120 C, der Liniendruck be  trug 66     kg/cm.    Anschliessend wurde die Faserbahn  ein zweites Mal durch dieselbe     Kalanderanordnung     geschickt,     wobei    die Seite, die zuerst die     Stahlwalze     berührte, nun auf die     Baumwollwalze    zu liegen kam  und umgekehrt. Die Bedingungen beim zweiten  Durchgang     waren    folgende: Temperatur der Stahl  walze 160  C, Temperatur der     Baumwollwalze    155  C,       Liniendruck    66 kg/cm.  



  Der so erhaltene     Vliesstoff    weist eine     gleichmässige     Struktur auf. Er hat eine Luftdurchlässigkeit von  207     1/sec/m2    bei 20     mm    Wassersäule, gemessen nach       DIN    53887. Die Reissfestigkeit in der     Hauptfaser-          richtung    :beträgt 15,1     kg/5    cm Streifen.    <I>Versuch 2</I>    Im Vergleich dazu wurde dasselbe lose Faservlies  durch direktes Verschweissen, das heisst stufenlos, ab  gebunden.

   Die Bedingungen dabei waren folgende:  Temperatur der Stahlwalze     1601>C,    Temperatur der       Baumwollwalze    155  C, Liniendruck 66     kg/cm.     



  Der erhaltene     Vliessto        f    hat eine unruhige Struk  tur mit vielen offenen Stellen. Dies zeigt sich an der  gegenüber Versuch 1     erhöhten    Luftdurchlässigkeit  von 826     1/sec/m2    bei 20     man    Wassersäule. Die Reiss  festigkeit in der     Hauptfaserrichtung    beträgt 15,9 kg/  5 cm Streifenbreite. Daraus ist ersichtlich, dass die  erzielbare Festigkeit in derselben Grössenordnung wie  bei Versuch 1 ist.

   Die Verbesserung durch die stufen  weise     Verfestigung    bezieht sich in diesem Fall im       wesentlichen    auf die Struktur     (Gleichmässigkeit)    des       Vliesstoffe-s.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung von Vliesstoffen durch thermoplastische Verfestigung von Vliesen, welche s mindestens teilweise aus thermoplastischen Fasern be stehen, dadurch gekennzeichnet, dass die Faservliese stufenweise unter Temperatursteigerung verfestigt werden. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass in der ersten Stufe ein höherer Druck ausgeübt wird als in den folgenden. 2. Verfahren gemäss Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Faservliese aus thermoplasti schen hitzesehrumpfenden Kunstfasern bestehen.