Verfahren zur Herstellung von duroplastischen Feinstfaservliesen mit hoher Flamm-, Thermo- und Schallschutzwirkung
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von duroplastischen Feinstfaservliesen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird von reaktiven, dreidimensional vernetzbaren, nichtlinearen Präpolymeren, vorzugsweise von verätherten Melamin-Formaldehyd-Harzen, ausgegangen. Die Schmelzen dieser Präpolymeren werden durch Düsen gepresst, die austretenden Schmelzen mittels heißer Luft zu Feinstfasern Verblasen, die Feinstfasern vom Luftstrom getrennt und zu einem aus einem Feinstfasergeflecht._Das insbesondere unverfestigte Vlies wird anschließend verdichtet, mit einem eine dreidimensionale Vernetzung auslösenden Medium behandelt und anschließend thermisch nachgehärtet, wobei es zu einer Eigenverklebung und/oder Aushärtung der Vliesfasern kommt. Es entstehen Vlieskörper, welche aufgrund ihrer hohen Flammschutzwirkung sowie ihrer guten Thermoschutz-, Schallschutz- und Filterfähigkeit vielfältig Verwendung finden.
Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn ein unverfestigtes Vlies, das auch als Wirrlage (lose zusammenliegende Fasern) bezeichnet wird, abgeschieden wird.
Feinstfaservliese, die sich hervorragend für die Filtration sowie den Thermo- und Schallschutz eignen, werden in großen Mengen aus schmelzbaren Polymeren nach dem bekannten Meltblown-Verfahren hergestellt. Beim Meltblown-Verfahren wird ein niedrig viskoser Schmelzestrahl eines thermoplastischen Polymeren in einen heißen Luftstrom hoher Geschwindigkeit extrudiert. Dabei wird die Schmelze zu Feinstfasern zerstreut, abgekühlt und auf einem Siebband abgelegt. Nachteilig ist, dass dieses kostengünstige Verfahren nur auf thermoplastische Polymere beschränkt ist, welche jedoch eine ungenügende Flammschutzwirkung aufweisen. Die flammfesten, duroplastischen Polymere konnten bislang nicht nach solchen Verfahren zu Fasern verarbeitet werden.
Es ist seit langem bekannt, mit duroplastischem Phenolharz verfestigte Baumwollvliese als Schall- und Thermoschutz im Automobilsektor einzusetzen (Becker/Braun, Kunststoff-Handbuch: Duroplaste, Seite 763, Hanser Verlag München). Der Nachteil dieser Vliese ist ihre hohe Flächenmasse und ihre ungenügende Flammbeständigkeit.
Weiter bekannt sind duroplastische Melaminharz enthaltende Fasern sowie daraus hergestellte Vliese, die eine sehr gute Flammschutzwirkung aufweisen. So beschreiben die DE 19515277, die DE 10133787 oder die DE 19753834 die Herstellung von Fasern aus wässrigen Melamin - Phenol - Formaldehyd Vorkondensaten. Dabei wird die wässrige Vorkondensatlösung durch Spinndüsen gepresst, die entstehenden Fasern anschließend getrocknet und bei erhöhter Temperatur ausgehärtet. Die Fasern können anschließend nach bekannten Verfahren zu nicht brennbaren Vliesen verarbeitet werden. Ein wesentlicher Nachteil solcher Vliese ist, dass sich die Fasern bei der Vliesbildung nur ungenügend miteinander verflechten und damit die Festigkeit der Vliese nicht ausreichend ist. Oft ist der Zusatz von vliesbildenden Hilfsfasern wie Baumwolle erforderlich.
Ein weiterer Nachteil besteht in der Trennung der Verfahrensstufen
„Faserherstellung" und „Vliesbildung", wodurch das Vliesherstellungsverfahren unerwünscht kompliziert ist. Nachteilig ist weiterhin, dass bei der Herstellung des Fasermaterials bislang nur wässrige Melaminharz-Vorkondensat-Lösungen eingesetzt werden, was ein energetisch aufwendiges Verdampfen des Wassers während des Fadenbildungsprozesses erforderlich macht.
Die EP 1 403 405 A2 beschreibt Endlosfäden, die durch Schmelzen von Oligo- und/oder Polytriazinether enthaltenden Aminoplast-Polymeren herstellbar sind. Die Aminoplast-schmelzen werden hier mittels Düsen versponnen und anschließend unter Härtung bis zum gewünschten Durchmesser zu endlosen
Filamenten verzogen. Die gehärteten Aminoplastfäden können aufgespult, zu einem Strang gebündelt oder zu einem Flächengebilde abgelegt werden. Nachteilig dabei ist wiederum das komplizierte Vliesherstellverfahren, bei dem
zuerst die Endlosfäden gebildet, diese anschließend zu Fasern geschnitten und schließlich zum Flächengebilde verfestigt werden müssen.
Es stellte sich demnach die Aufgabe, ein Verfahren zu entwickeln, mit dem duroplastische Feinstfaservliese kostengünstig hergestellt werden können, die sowohl eine hohe Flammschutzwirkung als auch eine hohe Thermoschutz-, Schallschutz- und Filterfähigkeit besitzen.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass Schmelzen von reaktiven, dreidimensional vemetzbaren, nichtlinearen Präpolymeren durch Düsen gepresst, die austretenden Schmelzen mittels heißer Luft zu Feinstfasern Verblasen, die Feinstfasern vom Luftstrom getrennt und zu einem aus einem Feinstfasergeflecht bestehenden Vlies abgeschieden werden. Das Vlies wird anschließend verdichtet, mit einem eine dreidimensionale Vernetzung auslösenden Medium behandelt und in einer anschließenden thermischen Nachhärtung die Feinstfasern eigenverklebt und/oder ausgehärtet werden.
Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Feinstfasern vom Luftstrom getrennt werden und als unverfestigtes Vlies, einer so genannten Wirrlage, abgeschieden werden.
Überraschend dabeiist, dass, obwohl die reaktiven, drei-dimensional vernetzbaren, nichtlinearen Präpolymeren im festen Zustand eine hohe Sprödigkeit aufweisen und ohne besonderen Kraftaufwand leicht zerrieben werden können, bei dem erfindungsgemäßen Verfahren sich aus den Schmelzen dieser Präpolymeren nach dem Verlassen der Düse, trotz der starken Turbulenzen und Reibungskräfte in der Blasluft bzw. im Faser/Luftstrom, Feinstfasern bilden bzw. diese ohne zu Feinstpartikel zerrieben zu werden, insbesondere zu einem unverfestigten Vlies, welches unter Krafteinwirkung verdichtet bzw. verformt werden kann, ablegen lassen.
Überraschend ist auch, dass die gebildeten Feinstfasern eine ungeordnete jedoch für die Vliesbildung und den Vlieszusammenhalt vorteilhafte kleinteilige Kräuselstruktur aufweisen.
Überraschend ist weiterhin, dass die gebildeten Feinstfasern auch in Form von Endlosfilamenten vorliegen können.
Überraschend ist auch, dass die Feinstfasern, nach Einwirkung des die dreidimensionale Vernetzung auslösenden Mediums, an ihren Berührungsflächen im Vlies miteinander eigenverkleben können, ohne dass zusätzliche Bindemittel zugesetzt wurden.
Für die Durchführung des Verfahrens ist es von Vorteil, wenn die reaktiven vernetzbaren, nichtlinearen Präpolymeren aus mit Alkoholen verätherten Melamin- Formaldehyd-Harze aus schmelzbaren 4- bis 18-Kern-Oligotriazinethern bestehen, wobei in den Oligotriazinethern die Triazinsegmente
R1 = -NH2, -NH-CHR2-O-R3 ,-NH-CHR2-O-R4-OH, -CH3, -C3H7, -C6H5, -OH,
Phthalimido-.
Succinimido-, -NH-CO-C5-ci8-Alkyl, -NH-C5-C18-Alkylen-OH
/ CO - CHR2 -NH-CHR2-O-C5-C18-Alkylen-NH2, -NH-CHR2-O-(CH2)5-18-N |
\
CO - CHR2 , -NH-C5-C18-Alkylen-NH2,
-NH-CHR2-O-R4-O-CHR2-NH-, -NH-CHR2-NH-, -NH-CHR2-O-C5-C18-
Alkylen-NH-,
-NH-C5-C18-Alkylen-NH-, -NH-CHR2-O-CHR2-NH-,
R2 = H, C1-C7 - Alkyl;
R3 = C1-C18 - Alkyl, H;
R4 = C2-C18-Alkyien, -[CH2-CH2-O-CH2-CHzIn -, -[CH2-CH(CH3)-O-CH2-CH(CH3)]n -,
-[-O-CH2-CH2-CH2-CH2-]n-
-[(CH2)2-8-O-CO-C6-ci2Aryl-CO-O-(CH2)2-8-]π-, -[(CH2)2-8-O-CO-c6-ci2-Alkylen-CO-O-(CH2)2-8-]n -, wobei n = 1 bis 200,
Siloxangruppen enthaltende Sequenzen des Typs
CrC4-Alkyl C1-C4-AIKyI, -(CrC18)-Alkyl - O - Si -O-[Si-]1-4- O -(C1-C1S)-AIkYl -, C1- C4-Alkyl, C1-C4-AIkYl Siloxangruppen enthaltende Polyestersequenzen des Typs
-[(A)r-O-CO-(B)s-CO-O-(A)r]- , bei denen A = {(CH2)2-8-O-CO-(C6-C14)-Arylen-CO-O-(CH2)2-8-} oder
-{(CH2)2-8-O-CO-(C2-C12)-Alkyien-CO-O-(CH2)2-8-};
C1-C4-AIkYl C1-C4-AIkYl B = -{(C6-C14)-Arylen-CO-O-({Si -0-[Si-OJy-CO-(C6- C14)-Arylen-}
C1-C4-AIkYl CrC4-Alkyl oder
C1-C4-AIkYl CrC4-Alkyl
|{O-CO-(C2-C12)-Alkylen-CO-O-({Si -O-[Si-O]z-CO-(C2-C12)-Alkylen-CO-};
C1-C4-AIkYl CrC4-Alkyl r = 1 bis 70; s = 1 bis 70 und y = 3 bis 50 bedeuten;
Siloxangruppen enthaltende Polyethersequenzen des Typs CrC4-Alkyl C1-C4-AIkYl -CH2-CHR2-O-({Si -O-[Si-O]y-CHR2-CH2- C1-C4-AIkYl C,-C4-Alkyl WObBi R2 = Hj C1-C4-AIkYl und y = 3 bis 50 bedeuten;
Sequenzen auf Basis von Alkylenoxidaddukten des Melamins vom Typ 2-Amino-4,6-di-c2-c4-alkylenamino-1 ,3,5-triazin - Sequenzen
Phenolethersequenzen auf Basis zweiwertiger Phenole und C2-C8-Diolen vom Typ -C2-C8Alkylen-O-(C6-C18)-Arylen-O-(C2-C8)-Alkylen-Sequenzen
durch Brückenglieder -NH-CHR2-O-R4-O-CHR2-NH- und -NH-CHR2-NH- sowie gegebenenfalls -NH-CHR2-O-CHR2-NH-, -NH-CHRz-O-Cs-C^-Alkylen-NH- bzw. -
NH-Cs-C-iβ-Alkylen-NH- zu 4- bis 18-Kern-Oligotriazinethern mit linearer und/oder verzweigter Struktur verknüpft sind,
wobei die endständigen Trinzinsegmente in den Oligotriazinethem Triazinsegmente der Struktur
Y= -NH-CHR2-O-R3 ,-NH-CHR2-O-R4-OH sowie gegebenenfalls -NH-CHR2-O-C5- C18-Alkylen-NH2, -NH-C5-C18-Alkylen-NH2, -NH-C5-C18-Alkylen-OH,
R1 = -NH2, -NH-CHR2-O-R3 ,-NH-CHR2-O-R4-OH, -CH3, -C3H7, -C6H5, -OH, Phthalimido-.
Succinimido-, -NH-CO-R3, -NH-C5-C18-Alkylen-OH, -NH-C5-C18-Alkylen-NH2,
R2 = H1 C1-C7 - AIlCyI;
R3 = C1-C18 - Alkyl, H;
R4 = C2-C18-Alkylen, -[CH2-CH2-O-CH2-CH2In-, -[CH2-CH(CH3)-O-CH2-CH(CH3)]n-,
-[-0-CH2-CH2-CH2-CH2-]n-> -[(CH2)2-8-0-CO-c6-ci2-Aryl-CO-0-(CH2)2-8-]n ->
-[(CH2)2-8-O-CO-C6-ci2-AlkyIen-CO-O-(CH2)2-8-]n-, wobei n = 1 bis 200,
Siloxangruppen enthaltende Sequenzen des Typs
C-,-C4-Alkyl C1-C4-A^yI, -(CrC18)-Alkyl - O - Si -O-[Si-]1-4- O -(C1-C18)-Alkyl -, C1- C4-Alkyl, CrC4-Alkyl
Siloxangruppen enthaltende Polyestersequenzen des Typs -[(A)r-O-CO-(B)s-CO-O-(A)r]- , bei denen A = {(CH2)2-8-O-CO-(C6-C14)-Arylen-CO-O-(CH2)2-8-} oder -{(CH2)2-8-O-CO-(C2-C12)-Alkylen-CO-O-(CH2)2-8-}; CrC4-Alkyl CrC4-Alkyl
B = -{(C6-C14)-Arylen-CO-O-({Si -O-[Si-O]y-CO-(C6- C14)-Arylen-}
C1-C4-AIRyI CrC4-Alkyl oder
C1-C4-AIkVl CrC4-Alkyl
{O-CO-(C2-C12)-Alkylen-CO-O-({Si -O-[Si-O]z-CO-(C2-C12)-Alkylen-CO-}; CrC4-Alkyl CrC4-AIkyl r = 1 bis 70; s = 1 bis 70 und y = 3 bis 50 bedeuten; Siloxangruppen enthaltende Polyethersequenzen des Typs C-C4-AIkVl C1-C4-AIkVl -CH2-CHR2-O-({Si-O-[Si-O]y-CHR2-CH2- C1-C4-AIKyI C-C-Alkyl wobei R2 = H; C-C4-Alkyl und y = 3 bis 50 bedeuten;
Sequenzen auf Basis von Alkylenoxidaddukten des Melamins vom Typ 2-Amino-4,6-di-C2-c4-alkylenamino-1 ,3,5-triazin - Sequenzen
Phenolethersequenzen auf Basis zweiwertiger Phenole und C2-C8-Diolen vom Typ -C2-C8Λlkylen-O-(C6-C18)-Arylen-O-(C2-C8)-Alkylen-Sequenzen
bilden, in den Oligotriazinethern das Molverhältnis der Substituenten R3 : R4 = 20 : 1 bis 1 : 20 beträgt, der Anteil der Verknüpfungen der Triazinsegmente durch Brückenglieder - NH-CHR3-O-R4-O-CHR3-NH- 5 bis 95 Mol% beträgt, enthalten.
Unter Triazinen werden in diesem Dokument aromatische Stickstoff-Heterozyklen der Summenformel C3H3N3 mit drei Stickstoffatomen im 6-Ring verstanden. Unter Triazinsegmenten werden hier von den Triazinen abgeleitete Teile eines hier beschriebenden Netzwerkes verstanden.
Die mit Alkoholen verätherten Melamin-Formaldehyd-Harze können neben
Melamin und Formaldehyd weitere die Reaktivität der Präpolymeren und die molekulare Struktur der ausgehärteten Polymeren beeinflussende Verbindungen sowie bis zu 20 Masse% weitere reaktive Polymere vom Typ Ethylen-Copolymere,
Maleinsäureanhydrid-Copolymere, modifizierte Maleinsäureanhydrid-Copolymere, Poly(meth)acrylate, Polyamide, Polyester und/oder Polyurethane und/oder bis zu 20 Masse-% aliphatische Diole vom Typ HO-R-OH sowie bis zu 2 Masse-% Füllstoffe, Farbpigmente, Stabilisatoren, UV-Absorber und/oder Hilfsstoffe enthalten.
Vor ihrer Verarbeitung als Schmelze liegen die reaktiven, dreidimensional vernetzbaren, nichtlinearen Präpolymeren in Form von zylindrischen, linsenförmigen, pastillenförmigen oder kugelförmigen Partikeln mit einem mittleren Durchmesser von 0,5 bis 8 mm vor.
Für ihre Verspinnung werden die reaktiven, dreidimensional vernetzbaren, nichtlinearen Präpolymeren zwischen 70 und 160 0C, insbesondere zwischen 70 0C und 1300C aufgeschmolzen.
Der Durchmesser der Düsen, beträgt 0,1 bis 3mm, vorzugsweise 0,5 bis 1mm.
Vorzugsweise befinden sich die Düsen in oder auf den Spitzen von Kegeln und die heiße Luft strömt mit hoher Geschwindigkeit an ihnen entlang. Dadurch ist es möglich, die Temperatur der Blasluft, welche die Schmelzen zu Feinstfasern zerstreut, weit über die Härtungstemperatur des reaktiven, dreidimensional vernetzbaren, nichtlinearen Präpolymeren zu erhöhen, wodurch besonders feintitrige Fasern zugänglich werden, ohne dass es zu einem Zuwachsen der Düsen kommt.
Vorteilhaft ist weiter, wenn die Kegel einen Winkel von 10 bis 90° aufweisen.
Bevorzugt ist es, wenn die heiße Luft eine Temperatur von 100 bis 4000C vorzugsweise von 180 bis 300°C besitzt.
Die zum Vlies abgelegten Feinstfasern können Filamente sein oder ein Durchmesser/Längenverhältnis von größer 1 zu 50 aufweisen. Sie besitzen einen mittleren Durchmesser von 0,5 bis 100μm, bevorzugt von 1 bis 7μm.
Die Trennung der Feinstfasern vom Luftstrom erfolgt mittels einem in dem Luft- /Feinstfaserstrom eingeschobenen Drahtgitter oder Drahtgeflecht, welches vorteilhaft als Endlosband vorliegt. Dabei bildet sich gleichzeitig das als Wirrlage abgeschiedene unverfestigte Vlies aus.
Vorteilhafterweise wird die Luft des Luft-/Feinstfaserstroms unterhalb des Drahtgitters /Drahtgeflechtes abgesaugt, wodurch das sich bildende sehr lockerliegende Feinstfaservlies bereits eine erste Verdichtung erfährt.
Durch mechanischen Druck oder durch Formgebung kann das unverfestigte Vlies weiter auf ein gewünschtes Maß verdichtet werden.
Die dreidimensionale Vernetzung erfolgt durch eine Kondensationsreaktion. Die Kondensationsreaktion wird durch beispielsweise gasförmiges HCl und/oder gasförmiges HBr und/oder gasförmige Ameisensäure unverdünnt oder verdünnt mit Luft oder einem anderen inerten Gas beschleunigt (katalysiert).
Durch die Sorption der katalytisch wirkenden Komponenten kann die dreidimensionale Vernetzung vorteilhafterweise bei Temperaturen unterhalb des Feinstfaserschmelzpunktes ausgelöst werden.
Die thermische Nachhärtung, bei der die Feinstfasern im Vlies eigenverkleben und/oder aushärten, erfolgt bevorzugt bei Temperaturen von 60 bis 3200C, besonders bevorzugt bei 250 bis 2800C. Vorteilhaft ist es dabei, wenn die Temperatur langsam von 60 auf 2800C, vorzugsweise von 80 auf 28O0C erhöht wird.
Beispiel 1
Ein durch Umsetzung von Melamin mit Formaldehyd und anschließender
Veretherung mit Methanol und Poytetrahydrofuran Mn 250 hergestelltes Präpolymer mit einer Viskosität von 53 Pa*s bei 135 0C wird in einem Extruder der Firma Rand Castel bei einer Blocktemperatur von 135 0C aufgeschmolzen und die Schmelze durch eine auf 150 0C erwärmte Düse mit einem Lochdurchmesser von
1 mm gedrückt. Die Düse befindet in der Spitze eine Kegels, der einen Winkel von 200C aufweist. Die aus der Düse austretende Präpolymerschmelze wird von an dem Düsenkegel entlangströmender heißer Luft (1900C, 0,4 bar) zu Feinstfasern Verblasen. Der Aufbau der verwendeten Düse ist in Bild 1 dargestellt. Der Blasfaserstrom wird auf ein Drahtsieb gelenkt, unter dem sich eine Absaugung befindet. Die auf dem Drahtsieb abgelegten Feinstfasern bilden ein lockeres Wirrvlies (unverfestigtes Vlies), welches mit einer Walze verdichtet wird. Zur Auslösung der Härtungsreaktion (insbesondere einer Katalysierung) wird durch das Vlies ein Gemisch von 25% HCl und 75% Luft gesaugt. Die Aushärtung des Vlieses erfolgt durch Einwirkung von heißer Luft (Erhöhung der Temperatur). Die Temperatur wird dabei in einem Zeitraum von 30 Minuten von 60 auf 210° C erhöht.
Die das Vlies bildenden ausgehärteten Feinstfasern haben eine Länge von 1 bis 50mm und einen Durchmesser von 4 bis 20μm.
Das erhaltene Vlies hat eine Flächenmasse 34g/qm bei einer Dicke 2 mm von. Die Struktur des Vlieses ist in der REM Aufnahme Bild 2 belegt.
In einer Abwandlung dieser Ausführungsform wird die Temperatur für einen
Zeitraum von 30 Minuten von 60 auf 280°C erhöht. Das Vlies verweilt bei 280°C weitere 45 Minuten.
Beispiel 2
Ein durch Umsetzung von Melamin mit Formaldehyd und anschließender Veretherung mit Methanol und Butandiol hergestelltes Präpolymer mit einer Viskosität von 15 Pa*s bei 135 0C wird in einem Extruder der Firma Rand Castel bei einer Blocktemperatur von 145 0C aufgeschmolzen und die Schmelze durch eine auf 150 0C erwärmte Düse mit einem Lochdurchmesser von 1 mm gedrückt.
Die Düse befindet auf oder in der Spitze eine Kegels, der einen Winkel von 200C aufweist. Die aus der Düse austretende Präpolymerschmelze wird von an dem Düsenkegel entlangströmender heißer Luft (2800C, 0,8 bar) zu Feinstfasern Verblasen. Der Aufbau der verwendeten Düse ist in Bild 1 dargestellt.
Der Blasfaserstrom wird auf ein laufendes endlos Drahtsieb gelenkt, unter dem sich eine Absaugung befindet. Die auf dem Drahtsieb abgelegten Feinstfasern bilden ein stabiles unverfestigtes Vlies, welches mit einer Walze verdichtet wird. Zur Auslösung, insbesondere zur Beschleunigung der Härtungsreaktion wird durch das unverfestigte Vlies ein Gemisch von 75% HCl und 25% Luft gesaugt.
Durch die Erhöhung der Temperatur wird die Kondensationsreaktion gestartet. Durch das bei der Kondensationsreaktion freiwerdende Methanol werden die Feinstfasern klebrig. Sie verkleben an den Kreuzungspunkten.
Es entsteht ein durch Verkleben verfestigtes Feinstfaservlies. Die Temperatur wird in einem Zeitraum von 30 Minuten weiter von 80° auf 2000C erhöht.
In einer alternativen Ausführungsform wird in einem Zeitraum von 30 Minuten weiter von 1000C auf 25O0C
Die das erhaltende, insbesondere verfestigte Vlies bildenden ausgehärteten Feinstfasern haben eine Länge von 1 bis 50mm und einen Durchmesser von 1 bis 7μm. Sie sind wie in REM-Aufnahme Bild 3 dargestellt an ihren Kreuzungspunkten eigenverklebt.
Das erhaltene Vlies hat eine Raumdichte von 9kg/m3
Beispiel 3
Ein durch Umsetzung von Melamin mit Formaldehyd und anschließender Veretherung mit Methanol und Butandiol hergestelltes Präpolymer mit einer Viskosität von 20 Pa*s bei 130 0C wird in einem Extruder der Firma Rand Castel bei einer Blocktemperatur von 1350C aufgeschmolzen und die Schmelze durch eine auf 150 0C erwärmte Düse mit einem Lochdurchmesser von 0,5 mm gedrückt. Die Düse befindet in der Spitze eine Kegels, der einen Winkel von 20°C aufweist. Die aus der Düse austretende Präpolymerschmelze wird von an dem Düsenkegel entlangströmender heißer Luft (280°C, 0,8 bar) zu Feinstfasern Verblasen.
Der Blasfaserstrom wird auf ein laufendes endlos Drahtsieb gelenkt, unter dem sich eine Absaugung befindet. Die auf dem Drahtsieb abgelegten Feinstfasern bilden ein stabiles unverfestigtes Vlies, welches mit einer Walze verdichtet wird. Zur Beschleunigung der Härtungsreaktion wird durch das Vlies ein Gemisch von 0.2% HCl und 99.8% Luft gesaugt.
Anschließend wird weitere trockene Luft solange durchgesaugt bis keine HCl mehr nachweisbar ist (Die Bestimmung erfolgt mit feuchtem Indikatorpapier). Durch Durchströmen des unverfestigten Vlieses mit heißer Luft wird die Temperatur des Vlieses erhöht. Im Temperaturbereich unter dem Schmelzpunkt des Präpolymeren wird das Präpolymere wegen des bei der Kondensationsreaktion abgeschiedenen Methanols klebrig und verklebt an den Kreuzungspunkten.
Durch weiteres Durchströmem des Vlieses mit heißer Luft kommt es zur weiteren Erhöhung der Temperatur. Die Temperatur wird dabei in einem Zeitraum von 30 Minuten von 80 auf 280°C erhöht. Das bei der Härtung durch die Kondensation freiwerdende Methanol wird zusammen mit Rest-HCI ausgetragen. Die das Vlies bildenden ausgehärteten Feinstfasern haben eine Länge von 1 bis 50mm und einen Durchmesser von 1 bis 7μm. Das erhaltene Vlies besitzt einen mit Differential Thermogravimetrie bestimmten Zersetzungspunkt von 3900C.
Das erhaltene Vlies hat eine Raumdichte von 9kg/m3.
Das Vlies wird gegebenenfalls anschließend in einer weiteren Prozessstufe mit Wasser gewaschen (Temperatur des Waschwassers: 300C). Der mit Differential Thermogravimetrie bestimmte Zersetzungspunkt des Vlieses erhöht sich dadurch auf 4000C.
Bezugszeichenliste B/U i
Ringkanal MER-Schmelze Blasluft Druckluft Blasfaserström
BERICHTIGTES BLATT (REGEL 91) ISA/EP