CH462611A - Verfahren zur Herstellung von synthetischen Papieren und nichtgewebten Stoffen aus synthetischen Fasern - Google Patents

Description

      Verfahren    zur Herstellung von synthetischen Papieren  und nichtgewebten Stoffen aus synthetischen Fasern    Die bekannten Verfahren zur Herstellung syntheti  scher Papiere und nichtgewebter Stoffe können in soge  nannten Nass- und Trockenverfahren eingeteilt werden.  Während zur Durchführung der Nassverfahren die übli  chen Papiermaschinen verwendet werden können, sind  für die Trockenverfahren besondere, von den üblichen  Papiermaschinen stark abweichende Maschinenanlagen  notwendig, die hohe Investitionskosten erfordern.  



  Bei den bekannten Verfahren wird die einzelne Faser  vor oder nach der     Vliesbildung    mit einem in der Wärme  aushärtenden Kleber überzogen. An ihren Kreuzungsstel  len verkleben dann die     übereinanderliegenden    Fasern  der     Vliesbahn.    Anschliessend wird der Kleber durch eine       Wärmebehandlung    des Vlieses ausgehärtet.  



  Die so hergestellten Vliese haben den Nachteil, dass  in ihnen jede Faser von einem dünnen, ausgehärteten       Kleberfilm    überzogen ist und somit nicht die ursprüngli  che Faser, sondern in weitem Masse der     Kleberfilm    die  Eigenschaft der Vliese bestimmt.  



  Bei einem bekannten Trockenverfahren zur Herstel  lung von wasserabweisenden, nichtgewebten Stoffen wird  dieser Nachteil vermieden, indem die handelsübliche  Stapelfaser beim Aufschlagen bereits mit einem     wasser-          abstossenden    Material behandelt wird und darauf die  trockene Faser mit der wässerigen Lösung oder Disper  sion eines Klebers besprüht wird. Die Tropfen dieser  Lösung oder Dispersion breiten sich nicht auf der  nunmehr wasserabstossenden Faseroberfläche aus, son  dern gleiten auf ihr zu den nächstliegenden Kreuzungs  punkten     übereinanderliegender    Fasern und bleiben dort  hängen. Durch Wärmezufuhr wird das Wasser zum  Verdampfen gebracht und der Kleber ausgehärtet.  



  Auf die üblichen im Nassverfahren arbeitenden Pa  piermaschinen kann man dieses Verfahren nicht übertra  gen, weil in der Nasspartie dieser Maschinen die wässe  rige Lösung oder Dispersion des Klebers bei der  Bildung des Vlieses mit dem Abwasser fortgeschwemmt  würde bzw. in der Trockenpartie der Kleber beim    Besprühen des dort bereits stark verdichteten Vlieses nur  oberflächlich in das Vlies gelangen würde.  



  Im Hauptpatent Nr. 435 965 ist beschrieben, bei der  Herstellung von synthetischem Papier und nichtgewebten  Stoffen auf den im Nassverfahren arbeitenden Papierma  schinen den Kleber innerhalb des ganzen Vlieses     gleich-          mässig    nur an den Kreuzungspunkten der übereinander  liegenden Fasern zu konzentrieren, bei der Herstellung  der Papier- oder Stoffbahn nur so viel     Klebermenge     anzuwenden, wie zur Verbindung der Kreuzungspunkte  der     übereinanderliegenden    Fasern erforderlich ist und die  Fasern auf möglichst einfache Weise nur an den Kreu  zungspunkten zu binden.  



  Hierzu kann zunächst der Kleber in an sich bekannter  Weise in Fadenfasern hergestellt und anschliessend mit  dem Gleitmittel umkleidet werden. Sodann werden die  Fasern mit diesen     Kleberfasern    - in denen der Kleber  einen höheren Schmelzpunkt als das Gleitmittel besitzt  und beide Komponenten im flüssigen Zustand miteinan  der nicht mischbar sind - vermengt, darauf der Faserbrei  auf einer üblichen Papiermaschine zum Vlies verarbeitet,  die so behandelten Fasern einer Temperatur von 50 bis  120 C ausgesetzt und sodann ausgehärtet, wonach gege  benenfalls das Gleitmittel von den Fasern ausgewaschen  wird. Durch die Vermengung der Fasern mit dem       Gleitmittel-Kleber-Fäden    vor der     Vliesbildung    erreicht  man eine sehr gleichmässige Verteilung in dem sich  bildenden Vlies.

    



  Als Gleitmittel wird vorzugsweise ein natur- oder       kunstharz-    oder wachsartiges Material verwendet. Nach  stehend sind einige geeignete Gleitmittel definiert. Wachs  E ist ein     Fettsäureester    einwertiger Alkohole mit dem  Schmelzpunkt von 79 bis 82 C und einer     Verseifungszahl     von 158 bis 178. Es ist ein Produkt der Badischen     Anilin-          und        Sodafabrik.    Polyglykole     z.B.        Pölydiol    1000 der  chemischen Werke Hüls.

   Die Zahl<B>1000</B> bedeutet das       Molekulargewicht.    Natürliches     Carnaubawachs    mit dem           Schmelzpunkt    von 83 bis 91  und der     Verseifungszahl    79  bis 86.  



  Als Kleber wird vorzugsweise ein     kondensierbares     bzw.     polymerisierbares    oder     veresterungsfähiges    Material  verwendet, beispielsweise     Isocyanat    und Polyester und        Alkydal .    Das     Isocyanat    ist im Handel bekannt als        Desmodur        AP    stabil , dessen reaktionsfähige Gruppen  erst bei 100 C frei werden, während die     OH-gruppenhal-          tigen    Polyester im Handel als      Desmophen     bekannt  sind.  



        Alkydale     sind     Alkydharze,    hergestellt von     Farben-          fabriken    Bayer. Sie entstehen durch Kondensation von       mehrwertigen    Alkoholen     (z.B.    Glycerin, Glykol und       Erythrit)    mit mehrbasischen Säuren     (z.B.        Phthalsäure).     Auch     ölmodifizierte         Alkyldale     können erfindungsge  mäss verwendet werden.

   Es sind dies     Alkydharze,    bei  denen die     Hydroxygruppen    der mehrwertigen     Alkohole          (z.B.    Glycerin) teils durch die Reste mehrbasischer  Säuren, teils durch die Reste von einbasischen Fettsäuren  verestert sind.     Z.B.    erhält man ein solches Harz durch  Kondensation von Glycerin in mit     Phthalsäureanhydrid     und     Leinölfettsäure.     



  Der Vorteil dieses     Verfahrens    zur Herstellung von  synthetischem Papier gegenüber den bekannten Verfah  ren     liegt        u.a.    darin, dass die synthetischen     Fasern    im  Vlies nur an den Berührungspunkten gebunden werden.  Es kann so im gewohnten Arbeitsgang im Nassverfahren  auf der     Papiermaschine    ein synthetisches Vlies hergestellt  werden, ohne dass grosse maschinelle Umbauten not  wendig sind.

   Zur Durchführung dieses Verfahrens kann  man die für     Nassverfahren    üblichen     Papiermaschinen     verwenden, in denen man nur die Temperatur der     Heiz-          walzen    der Trockenpartie zum Aushärten des Klebers in  geeigneter Weise regeln muss. Die gewollten Oberflä  cheneigenschaften der synthetischen Fasern bleiben er  halten. Die initiale Nassfestigkeit des Vlieses ist ebenfalls  im hohen Masse gegeben. Durch die Verwendung von  beliebigen Anteilen an Fasern im Vlies kann man die  Anzahl der verbundenen     Berührungspunkte    variieren  und dadurch die     Elastizität    des Produktes lenken.  



       In    Weiterentwicklung des Verfahrens wurde nun  gefunden dass dieses     vereinfacht    werden kann, wenn  man Fäden verwendet, die in homogener Mischung  Kleber und Gleitmittel enthalten und damit das überzie  hen des     Kleberfadens    mit dem Gleitmittel entfällt.  Hierbei werden Kleber und     Gleitmittel    mit einem die  Klebefreiheit in noch nicht kondensiertem     Zustand    be  wirkenden Material,     z.B.        Alkydarz,    vermischt und aus  der so hergestellten homogenen Mischung Fäden,     z.B.     durch     Extrudieren,    hergestellt.

   Die so hergestellten Fä  den werden in Stapel     beliebiger    Länge geschnitten. Der  homogenen Mischung für die Fadenherstellung kann ein       öllöslicher    Metallkatalysator,     z.B.        Kobaltnaphthenat    zu  gesetzt werden.

   Dieser dient zur Verkürzung der     Aushär-          tezeit    für den Kleber nach der     Vliesbildung.    Der     Kleber-          Gleitmittelfaden    kann aus folgender Mischung von Mar  kenprodukten bestehen:

    
EMI0002.0061     
  
    33 <SEP> % <SEP>  Desmodur <SEP> AP <SEP> stabil 
<tb>  <B>18%</B> <SEP>  Desmophen <SEP> 1200 
<tb>  <B>10%</B> <SEP>  Alkydal <SEP> RD <SEP> 18 
<tb>  5 <SEP> % <SEP>  Alkydal <SEP> BG 
<tb>  <B>300/,</B> <SEP>  Wachs <SEP> E  <SEP> (BASF)
<tb>  4% <SEP>  Solingen <SEP> Kobalt  <SEP> (Gebr. <SEP> Borchers <SEP> A.G.)             Alkydal    RD 18  ist hergestellt aus     Phthalsäure    und       Trimethylolpropan    und ist     modifiziert    mit 25% gesättig  ter     niedrigmolekularer        Fettsäure.             Alkydal    BG  ist nicht modifiziert.  Solingen Ko  balt  ist     Kobaltnaphthenat.     



  <I>Beispiel</I>  Polyesterfasern werden in Wasser aufgeschlagen. Die  se Fasermasse wird in die Bütte einer     Papiermaschine     eingebracht. Gleichzeitig werden auf     Stapelfaserlänge     geschnittene     Kleberfasern    in der oben beschriebenen  Zusammensetzung in gleicher Menge zugegeben und  diese Fasermischung mit so viel Wasser aufgeschlämmt,  dass die Aufschlämmung eine Stoffkonzentration von  etwa 0,01 enthält. Die     Aufschlämmung    läuft dann von  der Bütte in die Siebpartie der Papiermaschine, wo sich  das Vlies bildet und der grösste Teil des Wassers wieder  abgezogen wird.  



  Nach der     Vliesbildung    auf der Papiermaschine     liegen     die     Kleberfäden    im Vlies verteilt.     In    der anschliessenden  Trockenpartie läuft das Vlies über eine     grössere    Anzahl  von aufgeheizten Walzen, deren erste eine Oberflächen  temperatur von rund 120  hat. Insgesamt durchläuft das  Vlies eine Wärmezone von etwa 150 m Länge in etwa 15  Minuten und wird dann zum Schluss aufgerollt. Bei der       Erwärmung    schmelzen die     Kleberfäden    und bilden Ein  zeltropfen, die auf der dünnen Schicht des flüssigen  Wachses an die     Knotenpunkte    laufen und dort anfangen  auszuhärten.

   Die Aushärtung erfolgt durch die Gegen  wart des Katalysators innerhalb von 3 bis 5 Minuten bei  etwa 150 C.  



  In dem angeführten Ausführungsbeispiel der Erfin  dung kann ein Teil der Synthesefasern auch durch       Naturfasern    ersetzt werden.  



  Unter Synthesefasern werden hier sämtliche Fasern  verstanden, die durch die Art ihrer Herstellung aus einer  Schmelze, durch Pressen oder Ziehen durch eine Spinn  düse und Behandeln der so gewonnenen Fäden in Luft,       Fällbädern,    Heizzonen usw. eine glatte,     nichtfibrillierte     Oberfläche haben, wobei es sich sowohl um gestreckte,  gereckte, gekräuselte oder     Hohlfasern    handeln kann.

   Als  Beispiele für solche Synthesefasern seien angeführt, rege  nerierte Zellulose aus Viskose oder     Kupferoxydammo-          niak,    Polyamide, wie sie durch Kondensation von     Hexyl-          methylendiaminsalz    mit     Adipinsäure    (Nylon 66) oder       e-Caprolactam        (Nylon    6) entstehen, Polyester aus zwei  basischen Säuren,     z.B.        Terephthalsäure    bzw.

       Isophthalsäu-          re    und     di-    oder mehrwertigen Alkoholen     ( Diolen ,           Terylen     oder      Dacron )        Polyvinyle    aus     z.B.        Vinylchlo-          rid,        Vinylazetat,        Styrol,        Vinylidenchlorid    und deren       Mischpolymerisaten,        Polyacryle    aus     Acrylnitril        (z.B.           Dralon )    bzw.

       Mischpolymerisate    aus     Vinylverbindun-          gen    und/oder     Styrol    und     Acrylnitril,    weiterhin     Polyolefi-          ne,        z.B.        Polyäthylene    oder     Polypropylene.    Auch Glasfa  sern können in Betracht kommen.  



  Anstelle der als Kleber beispielsweise genannten       Isocyanate,    Polyester und     Alkydharze    können auch ande  re Additionspolymere oder kondensationsfähige Produk  te bzw.     veresterungsfähige    Produkte zur Anwendung  kommen.  



  Als     Isocyanate    kommen vorzugsweise verkappte     Iso-          cyanate    zur Verwendung. Das sind solche     Isocyanate,    bei  denen die     Isocyanatgruppen        stabilisiert    sind,     z.B.    durch  Phenol oder Alkohol. Die Phenol- und     Alkoholgruppen     werden bei höheren Temperaturen abgespalten und ge  ben die     Isocyanatgruppen    zum weiteren Reagieren frei.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung von synthetischen Papie ren bzw. nichtgewebten Stoffen aus synthetischen bzw. Zellulose-Regenerat-Fasern auf Papiermaschinen mittels eines kondensierbaren bzw. polymerisierbaren oder ver eiterungsfähigen Materials als Kleber und eines Gleitmit tels, das einen niedrigeren Schmelzpunkt als der Kleber hat, wobei beide Komponenten bei Wärmezugabe im flüssigen Zustand miteinander nicht mischbar sind, Aus setzen der Fasern der Temperatur von 50 bis 120 C und Aushärtung der kondensierbaren bzw.

   der polymerisier baren oder veresterungsfähigen Komponente durch wei tere Temperatursteigerung, wobei der Kleber dem Faser brei in der Stoffbütte in Form von Stapelfasern zugege ben wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Kleberfaden aus einem homogenen Gemisch aus Kleber und Gleitmit- tel besteht. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass der Kleberfaden zusätzlich Alkydharz enthält. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch und Unteran spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kleberfaden zusätzlich einen die Aushärtung des Klebers beschleuni genden Katalysator enthält. 3. Verfahren nach Patentanspruch und den Unteran sprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Gleitmittel ein Natur- oder Kunstharz- oder ein wachsar tiges Material verwendet wird. 4. Verfahren nach Patentanspruch und den Unteran sprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Kleber Isocyanat, Polyester und Alkydharz verwendet werden. 5.

   Verfahren nach Patentanspruch und den Unteran sprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich natürliche Fasern verwendet werden.