WO2012167298A2 - Textiles flächengebilde - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a method for producing a textile fabric from at least one textile structure, in particular fiber or yarn, which comprises polymer.
- the invention relates to a method for processing a textile fabric, which consists of at least one
- Textile structure in particular fiber or yarn, which has polymer is produced.
- the invention relates to a textile fabric, which is made of at least one textile structure, in particular fiber or yarn, which comprises polymer.
- Activated carbon can be obtained by converting polymer, for example from natural or synthetic fibers, under heat and
- Sheets of conventional, polymer-containing fibers then converts at least parts of the polymer in
- Protective clothing can also be made of textile fabrics of fibers, the fibers of an activated carbon
- the invention is therefore based on the object to provide a method for producing or processing a textile fabric as well as such a fabric, with which a permanent adsorption effect can be ensured, wherein the production of the textile fabric as a whole, i. if appropriate, the production of the fibers is particularly simple and inconceivable.
- Textile structure a substantially linear textile structure.
- substantially linear textile structures are understood as meaning either a fiber or else a yarn made of fibers.
- Textile structures may be in the context of the invention also arranged confused textile fabric of a nonwoven fabric.
- a nonwoven fabric can be a textile fabric.
- Fabric can also be a molded part, e.g. a filter part, his.
- the inorganic lubricant can be mixed with the polymer solution, in particular a cellulose solution, for producing the fiber.
- graphite is used as the inorganic lubricant.
- the inorganic lubricant may also be selected from the group consisting of graphite,
- Molybdenum sulfide or boron nitride can be selected, these
- Molybdenum sulfide or boron nitride primarily only as a lubricant.
- Sheets may be damaged by heat and gas and / or
- oxidizing gas stream for example air, water vapor or
- Carbon is converted into carbon monoxide, thereby
- Textile fabric in the textile fabric therefore includes both the production of activated carbon, in particular the charring of polymer, as well as the activation of the activated carbon.
- the converted regions in the fabric are substantially free of polymer.
- the textile fabric essentially consists of activated carbon and graphite, the mechanical properties being such that the textile fabric is stable and does not rub off the activated carbon.
- the spinnably dissolved polymer for example cellulose
- the spinnably dissolved polymer may be admixed with up to 50% of graphite powder based on cellulose.
- Known wet spinning processes can also be used, in which, for example, graphite powder is added to the spinning bath.
- the textile fabric may vary depending on the application, i. depending on the expected mechanical load of the textile
- Sheet in use have a different proportion of inorganic lubricant.
- inorganic lubricant 5 to 75%, 10 to 65%, 20 to 55% or 30 to 50% inorganic lubricant based on the polymer in the textile structure are possible.
- the content of inorganic lubricant may be e.g. 40 to 75%, in particular about 50%.
- Filter can be the proportion of
- inorganic lubricant be 5 to 20%.
- a textile fabric is made of at least one polymer textile fabric, in particular fiber or yarn,
- Activated carbon polymer of the textile structure in the textile fabric is under
- Textile is mixed and / or the textile fabric before and / or during activation of the activated carbon graphite
- activated carbon is polymer from the textile fabric in the fabric under Presence of graphite activated as an inorganic lubricant, wherein the textile
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Abstract
Ein textiles Flächengebilde ist aus wenigstens einem Polymer aufweisenden Textilgebilde, insbesondere Faser oder Garn, hergestellt. Polymer des Textilgebildes im textilen Flächengebilde ist unter Vorhandensein eines anorganischen Gleitmittels in Aktivkohle umgewandelt.
Description
Textiles Flächengebilde
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines textilen Flächengebildes aus wenigstens einem Textilgebilde, insbesondere Faser oder Garn, welches Polymer aufweist.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Bearbeiten eines textilen Flächengebildes, das aus wenigstens einem
Textilgebilde, insbesondere Faser oder Garn, welches Polymer aufweiset, hergestellt ist.
Zudem betrifft die Erfindung ein textiles Flächengebilde, das aus wenigstens einem Textilgebilde, insbesondere Faser oder Garn, welches Polymer aufweist, hergestellt ist.
Es ist bekannt, Fasern aus einer Polymerlösung als Spinnlösung herzustellen. Zudem ist es bekannt, textile Flächengebilde aus Fasern herzustellen. Textile Flächengebilde aus Fasern, bei denen zumindest die Oberfläche Aktivkohle aufweist, werden auf Grund der Adsorptionseigenschaft der Aktivkohle als Schutztextilien
verwendet .
Aktivkohle kann durch Umwandeln von Polymer, beispielsweise aus natürlichen oder synthetischen Fasern, unter Hitze- und
Gaseinwirkung hergestellt werden. Stellt man ein textiles
Flächengebilde aus herkömmlichen, Polymer aufweisenden Fasern her und wandelt anschließend zumindest Teile des Polymers in
Aktivkohle um, so hat dies bei synthetischen Fasern den Vorteil, dass die Faser unumständlich hergestellt werden kann. Allerdings tritt unabhängig davon, was für eine Faser verwendet wird, der Nachteil auf, dass das textile Flächengebilde mechanisch nicht stabil ist, schnell abreibt und leicht zerbröselt. Daher wurde bislang das textile Flächengebilde mit dem in Aktivkohle
umgewandeltem Polymer oft mit einer zusätzlichen Trägerschicht verbunden, um die Stabilität des textilen Flächengebildes zu gewährleisten. Somit wurde die Herstellung von Schutzbekleidung aufwändiger, wobei das Problem, dass das Aktivkohle aufweisende
Flächengebilde leicht abreibt, nicht gelöst ist. Wenn die Aktivkohle bzw. das Aktivkohle aufweisende Flächengebilde abreibt, geht die Adsorptionseigenschaft der Schutzbekleidung verloren.
Schutzbekleidung kann auch aus textilen Flächengebilden aus Fasern hergestellt werden, wobei die Fasern aus einer Aktivkohle
aufweisenden Polymerlösung (Spinnlösung) hergestellt sind. Dies hat den Vorteil, dass die Aktivkohle in der Schutzbekleidung nicht abreibt. Somit erhält man eine dauerhafte Schutzwirkung, wobei das Herstellen der Schutzbekleidung vereinfacht wird, da auch auf eine zusätzliche Trägerschicht verzichtet werden kann. Nachteilig ist, dass die Herstellung der Aktivkohle aufweisenden Fasern, aus welchen das textile Flächengebilde dann hergestellt wird,
aufwändig ist, da die Spinnbarkeit und Verarbeitbarkeit der Fasern durch die Aktivkohle beeinträchtigt wird.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zum Herstellen bzw. Bearbeiten eines textilen Flächengebildes sowie ein derartiges textiles Flächengebilde zur Verfügung zu stellen, mit welchen eine dauerhafte Adsorptionswirkung gewährleistet werden kann, wobei die Herstellung des textilen Flächengebildes insgesamt, d.h. gegebenenfalls auch die Herstellung der Fasern, besonders einfach und unumständlich ist.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß mit einem Verfahren zum Herstellen eines textilen Flächengebildes, welches die Merkmale des Anspruches 1 aufweist.
Des Weiteren wird diese Aufgabe mit einem Verfahren zum Bearbeiten eines textilen Flächengebildes gelöst, welches die Merkmale des Anspruches 4 aufweist.
Zudem wird diese Aufgabe mit einem textilen Flächengebilde gelöst, welches die Merkmale des Anspruches 8, aufweist.
Bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass Polymer des Textilgebildes im textilen Flächengebilde unter Vorhandensein eines anorganischen Gleitmittels in Aktivkohle umgewandelt wird. Somit wird erreicht, dass die mechanischen Eigenschaften der Aktivkohle unabhängig davon, aus welcher Grundsubstanz (z.B. natürliche oder künstliche Faser) sie umgewandelt wurde derart verbessert werden, dass die Aktivkohle nicht abreibt und das textile Flächengebilde stabil bleibt. Zudem wird erreicht, dass das textile Flächengebilde einfach hergestellt, z.B. gewebt oder gestrickt, werden kann. Eine zusätzliche Trägerschicht ist nicht mehr notwendig. Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass die Herstellung einer synthetischen Faser besonders einfach erfolgen kann.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das
Textilgebilde ein im Wesentlichen linienförmiges Textilgebilde. Unter im Wesentlichen linienförmigen Textilgebilden wird im Rahmen der Erfindung entweder eine Faser verstanden oder auch ein aus Fasern hergestelltes Garn. Im wesentlichen linienförmige
Textilgebilde können im Rahmen der Erfindung auch wirr angeordnete Textilgebilde eines Faservlieses sein. Im Rahmen der Erfindung kann ein Faservlies ein textiles Flächengebilde sein. Das
Textilgebilde kann auch ein Formteil, z.B. ein Filterteil, sein.
Bei der synthetischen Herstellung der Faser ist es bevorzugt, dass diese in einem Schritt aus einer Polymerlösung hergestellt und in einem weiteren Schritt zum textilen Flächengebilde weiter
verarbeitet, insbesondere gewebt oder gestrickt, wird. Dabei kann das anorganische Gleitmittel mit der Polymerlösung, insbesondere eine Celluloselösung, zum Herstellen der Faser vermengt werden.
Unabhängig davon, ob eine synthetische Faser hergestellt wird oder ob eine natürliche Faser, z.B. Kokosfaser, verwendet wird, ist es im Rahmen der Erfindung bevorzugt, dass dem textilen
Flächengebilde vor und/oder während dem Umwandeln von Polymer in Aktivkohle anorganisches Gleitmittel zugegeben wird
(beispielsweise durch Bestäuben des Flächengebildes mit dem
Gleitmittel, insbesondere Graphit) , um die mechanischen
Eigenschaften der Aktivkohle zu verbe
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird als anorganisches Gleitmittel Graphit verwendet. Das anorganische Gleitmittel kann auch aus der Gruppe bestehend aus Graphit,
Molybdänsulfid oder Bornitrid ausgewählt werden, wobei diese
Stoffe einzeln für sich verwendet aber auch beliebig miteinander kombiniert werden können. Graphit wirkt dabei vorteilhafterweise sowohl als Gleit- als auch als Stabilisierungsmittel,
Molybdänsulfid oder Bornitrid in erster Linie nur als Gleitmittel.
Das Umwandeln von Polymer des Textilgebildes im textilen
Flächengebilde kann durch Hitze- und Gas- und/oder
Chemikalieneinwirkung erfolgen. Bei der Aktivierung durch Gas wird bereits durch Hitzeeinwirkung verkohltes Polymer mit einem
oxidierenden Gasstrom, zum Beispiel Luft, Wasserdampf oder
Kohlenstoffdioxid unter Vorhandensein von Luft oder Gemische beinhaltend diese Gase, in Verbindung gebracht. Bei Temperaturen von ca. 800 - 1.000°C wird ein Teil des Kohlenstoffes vergast, wobei poröse und aktive Aktivkohle gebildet wird. Bei der
chemischen Aktivierung wird ein Gemisch von unverkohltem
Ausgangsmaterial mit Chemikalien in Verbindung gebracht. Dies kann beispielsweise durch Verwendung von Dehydratisierungsmitteln, Zinkchlorid und/oder Phosphorsäure bei ca. 500 - 900°C oder durch trockene Destillation erfolgen. Die so erhaltene Rohaktivkohle kann dann oxidativ aktiviert werden, beispielsweise bei ca. 700 - 1.000°C mit Wasserdampf, Kohlenstoffdioxid, Luft oder Gemische beinhaltend diese Gase.
Durch die Aktivierung der Aktivkohle wird ein Teil des
Kohlenstoffs in Kohlenstoffmonoxid umgewandelt, wodurch
zusätzliche Poren entstehen und die Oberfläche der Aktivkohle weiter vergrößert wird. Das Umwandeln von Polymer des
Textilgebildes im textilen Flächengebilde umfasst daher sowohl das Herstellen von Aktivkohle, insbesondere das Verkohlen von Polymer, als auch das Aktivieren der Aktivkohle.
Die umgewandelten Bereiche im textilen Flächengebilde sind im Wesentlichen frei von Polymer. In diesen Bereichen besteht das textile Flächengebilde im Wesentlichen aus Aktivkohle und Graphit, wobei die mechanische Eigenschaften derart sind, dass das textile Flächengebilde stabil ist und die Aktivkohle nicht abreibt.
Im Rahmen der Erfindung können bekannte Verfahren zum Herstellen von Fasern angewandt werden, wobei das anorganische Gleitmittel, insbesondere Graphit, entweder in eine Spinnlösung eingerührt und diese Lösung dann versponnen wird oder ein Hauptstrom aus im
Wesentlichen reiner Polymerlösung und ein davon getrennter
Teilstrom aus Polymerlösung und anorganischem Gleitmittel
hergestellt wird und diese beiden vorerst getrennten Ströme dann gemeinsam versponnen werden.
Am Beispiel eines Lyocellverfahrens kann zur Herstellung einer Faser dem spinnfähig gelösten Polymer (z.B. Cellulose) etwa bis 50 % Graphitpulver bezogen auf Cellulose beigemengt werden. Auch bekannte Nassspinnverfahren können angewandt werden, in dem beispielsweise dem Spinnbad Graphitpulver beigemengt wird.
Das textile Flächengebildes kann je nach Einsatzgebiet, d.h. je nach der zu erwartenden mechanischen Belastung des textilen
Flächengebildes bei Verwendung, einen unterschiedlichen Anteil an anorganischem Gleitmittel aufweisen. Im Rahmen der Erfindung sind 5 bis 75%, 10 bis 65%, 20 bis 55% oder 30 bis 50% anorganisches Gleitmittel bezogen auf das Polymer im Textilgebilde möglich. Bei Verwendung des textilen Flächengebildes als Ellbogenschutz ist mit einer hohen mechanischen Belastung zu rechnen und der Anteil an anorganischem Gleitmittel kann z.B. 40 bis 75%, insbesondere ca. 50% betragen. Bei Verwendung des textilen Flächengebildes für Schutzbekleidung, bei welcher mit weniger mechanischer Belastung zu rechnen ist, oder für z.B. Filter kann der Anteil an
anorganischem Gleitmittel 5 bis 20% betragen.
Je nach Einsatzgebiet des textilen Flächengebildes können
vereinzelte Bereiche des textilen Flächengebildes oder zumindest
nahezu alle Bereiche des textilen Flächengebildes in Aktivkohle umgewandelt werden. Im Rahmen der Erfindung ist bevorzugt, wenn in den umgewandelten Bereich nahezu 100% des Polymers in Aktivkohle umgewandelt ist.
Zusammenfassend können Ausführungsbeispiele der Erfindung wie folgt dargestellt werden:
Ein textiles Flächengebilde wird aus wenigstens einem Polymer aufweisenden Textilgebilde, insbesondere Faser oder Garn,
hergestellt, wobei gegebenenfalls in einem vorangegangenen Schritt aus einer Polymerlösung, insbesondere eine Celluloselösung, ein Textilgebilde hergestellt wird und in einem weiteren Schritt das Textilgebilde zum textilen Flächengebilde weiter verarbeitet, insbesondere gewebt oder gestrickt, wird. Aktivkohle aus Polymer des Textilgebildes im textilen Flächengebilde wird unter
Vorhandensein von Graphit als anorganisches Gleitmittel aktiviert, wobei das Graphit mit der Polymerlösung zum Herstellen des
Textilgebildes vermischt wird und/oder dem textilen Flächengebilde vor und/oder während dem Aktivieren der Aktivkohle Graphit
zugegeben wird.
Bei einem Verfahren zum Bearbeiten eines textilen Flächengebildes, das aus wenigstens einem Textilgebilde, insbesondere Faser oder Garn, welches Polymer aufweist, hergestellt ist, insbesondere gewebt oder gestrickt ist, wobei das Textilgebilde gegebenenfalls Graphit beinhaltet, wird Aktivkohle aus Polymer des Textilgebildes im textilen Flächengebilde unter Vorhandensein von Graphit als anorganisches Gleitmittel aktiviert, wobei dem textilen
Flächengebilde vor und/oder während dem Aktivieren von Aktivkohle Graphit zugegeben wird.
Claims
1. Verfahren zum Herstellen eines textilen Flächengebildes aus wenigstens einem Textilgebilde, insbesondere Faser oder Garn, welches Polymer aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass
Polymer des Textilgebildes im textilen Flächengebilde unter Vorhandensein eines anorganischen Gleitmittels in Aktivkohle umgewandelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einem vorangegangenen Schritt aus einer Polymerlösung, insbesondere eine Celluloselösung, ein Textilgebilde
hergestellt wird und in einem weiteren Schritt das
Textilgebilde zum textilen Flächengebilde weiter verarbeitet, insbesondere gewebt oder gestrickt, wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass das anorganische Gleitmittel mit der Polymerlösung zum Herstellen des Textilgebildes vermengt wird.
4. Verfahren zum Bearbeiten eines textilen Flächengebildes, das aus wenigstens einem Textilgebilde, insbesondere Faser oder Garn, welches Polymer aufweist, hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass Polymer des Textilgebildes im textilen Flächengebilde unter Vorhandensein eines anorganischen
Gleitmittels in Aktivkohle umgewandelt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, dass dem textilen Flächengebilde vor und/oder während des Umwandeins von Polymer in Aktivkohle
anorganisches Gleitmittel zugegeben wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, dass als anorganisches Gleitmittel Graphit verwendet wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch o
gekennzeichnet, dass Polymer des Textilgebildes im textilen Flächengebilde durch Hitze- und Gas- und/oder
Chemikalieneinwirkung umgewandelt wird.
8. Textiles Flächengebilde, das aus wenigstens einem
Textilgebilde, insbesondere Faser oder Garn, welches Polymer aufweist, hergestellt ' ist , dadurch gekennzeichnet, dass Polymer des Textilgebildes im textilen Flächengebilde unter Vorhandensein eines anorganischen Gleitmittels in Aktivkohle umgewandelt ist.
9. Textiles Flächengebilde nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, dass umgewandelte Bereiche im Wesentlichen frei von Polymer sind.
10. Textiles Flächengebilde nach Anspruch 8 oder 9, dadurch
gekennzeichnet, dass es als anorganisches Gleitmittel 5 bis 75%, vorzugsweise 20 bis 55%, insbesondere ca. 50%, Graphit bezogen auf das Polymer im Textilgebilde aufweist.
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