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DE1635620A1 - Verbesserte kontinuierlich hergestellte Faserflaechenbahn aus natuerlichen,synthetischen und/oder mineralischen Fasern und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Verbesserte kontinuierlich hergestellte Faserflaechenbahn aus natuerlichen,synthetischen und/oder mineralischen Fasern und Verfahren zu deren Herstellung

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DE1635620A1
DE1635620A1 DE19661635620 DE1635620A DE1635620A1 DE 1635620 A1 DE1635620 A1 DE 1635620A1 DE 19661635620 DE19661635620 DE 19661635620 DE 1635620 A DE1635620 A DE 1635620A DE 1635620 A1 DE1635620 A1 DE 1635620A1
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DE
Germany
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fiber
fibers
compression
sheet according
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DE19661635620
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English (en)
Inventor
Hans Kuehr
Dietmar Wunderlich
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Reichhold Albert Chemie AG
Original Assignee
Reichhold Albert Chemie AG
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Publication date
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Description

Anmelder: Reichhold Chemie Aktiengesellschaft 1 635820 Hamburg 70, Iversstr. 57." ■■■-.;" -
Verbesserte kontinuierlich hergestellte Faserflächenbahn aus natürlichen* synthetischen und/oder mineralischen Fasern und Verfahren zu deren Herstellung.
Die Erfindung betrifft verbesserte kontinuierlich hergestellte Faserflächenbahnen aus natürlichen* synthetischen oder mineralischen Fasern* dadurch gekennzeichnet* daß die gebildete Faserflächenbahn in Laufrichtung oder quer zur Laufrichtung so gestaucht ist* daß eine verstärkte Orientierung der Fasern senkrecht zur Oberfläche der Faserflächenbahn* die durch anschließende mechanische und / oder chemische Behandlung fixiert worden ist, vorliegt.
Es ist bekannt* daß Faserflächenbahnen nach dem Krempel-, Luft-, Naß- und Endlosspinnluftformierungsverfahren hergestellt werden können= Alle nach diesen bekannten Verfahren hergestellten Faserflächenbahnen besitzen jedoch den Nachteil, daß die Orientierung der Faser vorzugsweise in einer Ebene und parallel zur Oberfläche erfolgt. Die bekannten Faserbahnen sind etwa je nach dem Herstellungsverfahren zwischen J)Q % und 70 % längsorientiert, d.h. parallel zur Oberfläche, 20 bis 50 $ querorientiert, d.h. quer zur Laufrichtung und nur 2 - 20 % in die Höhe des Flächengebildes* also senkrecht zur Oberfläche orientiert.
Die Hauptbeanspruchung, die aber oftmals an dreidimensionale Faserflächenbahnen gestellt wird, ist eine gute Drucksteifigkelt senkrecht zur Oberfläche solcherFaserflächenbahnen. Dies ist besonders dann wichtig* wenn solche Faserflächenbahneneine gewisse Stützwirkung übernehmen müssen. Dies ist aber im starken Maße von der Lage der Fasern in der Faaerflächenbahn abhängig und steigt mit zunehmender Orientierung der Fasern senkrecht zur Oberfläche. Es zeigt sich bei den Faserflächenbahnen, die nach den herkömmlichen Verfahren hergestellt worden sind, der Nachteil, daß die Faserflächenbahnen bei
10 9813/1^ 4 J ^-;
BAD OBlGlNAL
geringen als auch bei hohen Schichtstärken dazu neigen,, in verschiedenen Ebenen sich abzuschälen oder aufzuspalten. Außerdem zeigen sie nur eine verminderte Drucksteifigkeit quer zur Oberfläche. Bei Faserflächenbahnen, die nach den erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt worden sind, treten diese Mängel nicht auf, weil durch das erfindungsgemäß beschriebene Verfahren eine vorzugsweise Orientierung der Pasern senkrecht zur Oberfläche hervorgerufen wird.
Nach bisherigem Stand der Technik versucht man, auch eine hohe Druckfestigkeit durch hohen Gehalt an Bindemittel oder durch Erhöhung des Raumgewichtes in der Faserflächenbahn zu erreichen. Die Erhöhung des Raumgewichtes wurde immer durch Verdichtung senkrecht zur Oberfläche vorge- ; nommen. Es sind auch schon Versuche vorgenommen worden, die längsorientierten Faserflächengebilde in Streifen aufzuschneidenund um 90°
gebilden zusammenzufügen.
aufzuschneidenund um 90 ° zu wenden und wieder zu Platten-
Es wurde festgestellt, daß bei den nach der vorliegenden Erfindung hergestellten Faserflächenbahnen das Erholungsvermögen bedeutend verbessert werden konnte. Ferner hat sich gezeigt, daß durch die verbesserten F?serflächenbahnen eine ausgezeichnete Formstabilität und Druckfestigkeit senkrecht zur Oberfläche erzielt wird. Weiter konnte festgestellt werden, daß die Abschälfestigkeit, das Abschälen der Faserflächenbahn in verschiedenen Ebenen bei der erfindungsgemäßen Bahn erfolgreich verbessert ist. Dichteschwankungen., die bei Faserflächenbahnen sonst entstehen,= können ausgeglichen werden. Obwohl die Faserflächenbahn eine hohe Druckfestigkeit besitzt, läßt sich diese gut biegen und rollen und schmiegt sich der Wellung des Untergrundes leicht an.
Zur Fixierung der Stauchung bei der Herstellung der Faserflächenbahn könnerhärtbare Kunstharze auf Basis Phenol-Formaldehyd-Resolharze, N-Methylolverbindungen des Harnstoffes und seiner Derivate, reaktive und nicht reaktive copolymere
1ß&fi1 37 t£A9 .
BAD
Acrylat-Dispersionen und -lösungen, Polyisocyanate, Styrol-Butadien und Naturlatexe sowie Polyvinyiacetat-Lösungen und Dispersionen oder PVC verwendet werden* Weiter kann die Stauchung durch mechan. Verfahren, wie z.B. durch Vernähen (Maliwatt) oder Nadeln oder durch Filzen fixiert werden. Vergleichsweise wurde in Versuchen eine Gegenüberstellung der nach herkömmlichen Arbeitsweisen und der erfindungsgemäß hergestellten Bahn durchgeführt. Gearbeitet wurde mit einer krempelformierten Faserflächenbahn, einer Stärke von 50 mm und eins Raumgewichtes von 4o kg/m , Material war Perlonfaser eines Faserquerschnittes von 20 - 30/U und einer Stapellänge zwischen 10 und 70 mm. Die gekrempelte Faserflächenbahn Figur 1 wurde mit 7 % Phenol-Formaldehyd-Resolharz besprühtlj5 und dann senkrecht mittels Kettenbänder 14 verdichtet. Beim Herstellen der er-
findungsgemäßen Bahn werden Kettenbänder 14 umgelenkt und in einem Winkel 15 von 60 ° um 30 % gestaucht. Die Stauchung erfolgt, indem die Abzugsgeschwindigkeit der Kettenbänder l4 um 20 % verkleinert wird. Die -so erhaltene Faserflächenbahn wurde bei konstanter Abzugsgesehwindigkeit und Dichte in einem Trockenofen 12 bei l80 ° C getrocknet und gehärtet. Die Prüfung der Faserfläehenbahn erfolgte nach Klimatisierung während 5 Tage bei 65 % relativer Luftfeuchtigkeit und 200C.
Bei der Prüfung des ErholungsVermögens wurde derPrüfling während 24 Stunden mit dem Gewicht belastet, das ihn auf 60 % seiner ursprünglichen'Stärke verdichtet. Nach 1 Std. und 24 Stunden wurde die prozentuale Erholung zur Ursprungsstärke festgestellt und der Mittelwert als Erholungsvermögen festgehalten. °
■tr
"Bei der Prüfung der Drucksteifigkeit wurde ein Prüfling
ρ
mit 0,05 kg/cm belastet und nach 1 Stunde die prozentuale Verdichtung gemessen.
Bei der Abschälfestigkeit wurde aus der Paserfläehenbahn ein Prüfling von 400 cm ausgeschnitten und mit Ober- und ' Unterseite auf eine plane Fläche geklebt, welche in einem
10 9 8 13/1643 ' 4 "
Zugfestigkeitsprüfer eingespannt werden konnte. Durch Zugversuche wurde die Kraft festgestellt, die notwendig ist/ um die Paserflächenbahn in ihrer Stärke auseinanderzuziehen.
Die Dichteschwankungen wurden durch 100 Bestimmungen des Raumgewichtes an Prüflingen a 500 cm ^ aus verschiedenen Stellen der Faserflächenbahn festgestellt.
Aus der Tabelle der Prüfergebnisse geht hervor, daß die erfindungsgemäße Paserflächenbahn den herkömmlichen Bahnen weit überlegen ist.
herkömmliche Faserflächenbahn nur mit senkrechter Verdich- . tung, Phenol-Formaldehyd-Resolharz verfestigt.
neuerungsgemäße Faserflächenbahn mit senkrechter Verdichtung, Stauchung in Längsrichtung um 30 % im Winkel 6
Druckstei- Erholungs- Abschäl- Dichtefigkeit vermögen festigk.' schwank.
3,5
± j>ofo
g
von 60
Phenol-Form-
6,8 kg - 5
aldehyd-Resolharz verfestigt.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Paserfläehenbahn sind alle Vorrichtungen geeignet, die auf das Faserflächengebilde in Längs- und Querrichtung zur Warenlaufriohtung stauchend wirken. Es kann sieh sowohl um Bänder, Ketten, als auch um rotierende Walzen handeln. Die Stauchung kann sowohl bei gleichbleibender Schichtstärke, als auch bei größer oder kleiner werdender Schichtstärke erfolgen. Ebenso kann die Stauchung in einer Ebene als auch in einem Winkel erfolgen. Bei einer Verfestigung der Faserflächenbahn können die Paserflächenbahneh sowohl vor als auch nach der Stauchung mit der chemischen Lösung getränkt oder besprüht, vorzugsweise vor der senkrechten Verdichtung besprüht und vorzugsweise nach der senkrechten Verdichtung und vor der Stauchung durch Tauchen oder Schäumen getränkt werden. Nach der Stauchung erfolgte die Trocknung oder und Härtung des chemischen Bindemittels im Faserflächen-
10 9-81.3/ 1643
■ gebilde auf einer entsprechenden Trockenvorrichtung. Eine . mechanische Verfestigung durch Nadeln oder Vernähen erfolgt nach der Stauchung.
Beispiel 1
Eine gekrempelte Faserflächenbahn aus Baumwollfasern eines Faserquerschnittes von ca, j50/u , Stapellänge 30 - 40 mm und eines Raumgewichtes von 70 kg/nr wird auf der herkömmlichen Anlage in seiner Höhe verdichtet 3 und durch die Zwischenschaltung einer Rutsche, Figur 2, 4, welche die Faserflächenbahn während des Kettenbanderwechsels führen muß und durch die Kettenbänder 5* welche um 20 % langsamer laufen als die Kettenbänder 6, gestaucht. Die erhaltene Faserflächenbahn wird nach dem Maliwatt-Verfahren
7 mechanisch verfestigt,, d.h. um und durch das Faserflächengebilde wird ein System von Kett- und Schußfäden
8 g'enäht. Die erhaltene Faserflächenbahn besitzt eine ausgezeichnete Formstabilitat und ein gutes Erholungsvermögen.
Beispiel 2
Eine luftformierte Faserflächenbahn aus Glasfaser, Faserfeinheit 4 - 10/U -, Stapellänge 20-700 mm, RaumgewZcht 50 kg / nr wird vor der senkrechten Verdichtung mit härtbarem Dimethylolharnstoffharz gemäß Figur 3 besprüht 9 und dann nach dem herkömmlichen'Verfahren in seiner Höhe verdichtet 10 und durch Zwischenschaltung einer in . |
Richtung der Warenlaufrichtung größer werdenden Rutsche 11, die sowohl aus Holz, Metall oder Kunststoff bestehen kann und anschließend langsamer laufender Kettenbänder 5 um 35 % in Warenlaufrichtung gestaucht .und bei konstanter Abzugsgeschwindigkeit und Dichte zwischen den Kettenbändern 5 in einem Trockenofen 12 bie l6o ° G während 15 Minuten ausgehärtet. Eine so gefertigte Faserflächenbahn zeigt eine. wesentlich höhere Druckfestigkeit, ein lOO^iges Erholungsvermögen, nur minimale Dichteschwankungen und besitzt 6o % höhere Abschälfestigkeiten als eine herkönifnliehe Faserflachenbahn. · ' -
- .6- -1098 13/16 A3
Figur 1 verdeutlicht eine Herstellungsmöglichkelt für die verbesserte kontinuierlich hergestellte Faserfläehenbahn,
. Das binderaittelhaltige prkrempelte oder luftforatnierte Paserbett 13 wird mit den Kettenbändern l4 verdeckt und
■ umgelenkt und in einem Winkel 15 von 60 ° vsm JO £ gestaucht. Die Stauchung erfolgt, indem die Abzugsgeschwindigkeit der= Kette 16 gegenüber der Zuführgeschwindigkeit" der Kette l4 um 30 $> verkleinert wird. Das so erhaltene Faserbahnengebilde wird bei konstanter AbzusEgeschwindigkeit und Dichte in einem Trockenofen 12 bei l8O ° C ge- . trocknet und gehärtet. Die Drucksteifigfcelt der so hergestellten Faserflächengebilde ist um 30 % höher als die nach herkömmlichen Verfahren aus den gleichen Materialien hergestellten Bahnen. Ebenfalls verbessert wird die Abschälfestigkeit, die etvra um 100 % höher liegt.
Figur 2 zeigt eine Anordnung, bei der eine Stauchung des Faservorformlinge 13 in Warenlauf richtung dadurch zustandekommt, daß die Förderbandpaare 6 und 5 Jsii'3" verschiedenen Geschwindigkeiten fördern. Das Transportpaar 5 hat eine niedrigere Geschwindigkeit als das Transportbandpaar 6. Dadurch entsteht im Bereich des Teiles k eine Stauchung des Faserflächengebildes. Mit der Vorrichtung 1J wird das Gebilde schließlich nach dem Maliwatt-Verfahren vernäht oder versteppt und damit die Stauchung fixiert. Das so erhaltene Faserflächengebilde besitzt eine ausgezeichnete Formstabilität und ein gutes Erholungsvermögen .
Figur 3 zeigt eine Vorrichtung, bei der eine Stauchung des Faserflächengebildes in der Warehlaufrlchtung dadurch entsteht, daß das Transportbänderpaar 10 schneller fördert als das Transportbandpaar 5· Die Stauchung tritt im Bereich des Teiles 11 auf. Das Teil 11 Ist eine Rutsche ., die sich in der Warenlaufrichtung erweitert. Diese Vorrichtung wird bevorzugt ansewendet, s-.'aro stärkere Faserflächengebilde mit der erfindunssgeniäß beschriebenen Faserorientierung hergestellt werden «ollen* BIe Fixierung der Faserfläqhengebilde mit der erflndunptsgeiaaß beschriebenen Faserorientierung erfolgt bei der Anordnung nach FlGur 3
109813/1643 " 7V
ORIGINAL Λ :-
durch Aushärten des Bindemittels in einem Härtetunnel 12 bei erhöhter Temperatur.
Die Beladung der Fasern mit dem Bindemittel erfolgt'vor dem Eintritt in die Anlage, die in der Figur j5 abgebildet ist. Die Beladung kann z.B. erfolgen durch Besprühen . während des Spinnvorganges der Luftformierung oder während bzw. durch Naßformierung oder durch Tauchen bzw. Übergießen, Durchtränken und Absaugen.
Figur 4 zeigt die verbesserte Faserflächenbahn, wobei die Faserorientierung schematisch wiedergegeben ist.
109813/164 3
ORIGINAL

Claims (6)

PATENT-ANSPRÜCHE Akte: 2067 Pat
1. Verbesserte kontinuierlich hergestellte Faserflächenbahn aus natürlichen, synthetischen und/ oder mine-.ralischen Fasern, dadurch gekennzeichnet, daß die gebildete Faserflächenbahn in Laufrichtung oder quer zur Laufrichtung so gestaucht ist, daß eine verstärkte Orientierung der Fasern senkrecht zur Oberfläche der Faserflächenbahn, die durch anschließende mechanische und / oder chemische Behandlung fixiert ■worden ist, vorliegt»
2. Faserflächenbahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stauchung parallel zur Oberfläche erfolgt ist.
3. Faserflächenbahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stauchung der Fasern mittels rotierender Walzen durch Bänder erfolgt ist.
4. Faserflächenbahn nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3j dadurch gekennzeichnet, daß die Stauchung an einer abgewinkelten Faserflächenbahn erfolgt ist und der Krümmungswinkel zwischen 0 bis 179 betragen hat.
5· Faserflächenbahn nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn keine, Raumgewichtsschwankungen aufweist.
6. Faserflächenbahn nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5j dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Fasern ausgehärtete Kunstharze auf Basis Phenol-Formaldehyd-Resolharzen, N-Methylo!verbindungen des Harnstoffs und seiner Derivate, reaktive und nicht reaktive copolymere Acrylat-Dispersionen und -lösungen, Polyisocyanaten, Styrol-Butadien und Naturlatex-Produkten sowie Polyvinylacetat-LÖsungen oder-Dispersionen oder Polyvinylchlorid angeordnet- sind.
10 9 8 13 / 1B 4 3
- 2 ^>.:·:έΐθ ^i BADORlGtNAL
163B820
7· Verfahren zur Herstellung der Faserflächenbahn nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6., dadurch gekennzeichnet, daß die Faserflächenbahn vorzugsweise vor der Stauchung mit dem chemischen Bindemittel besprüht oder getränkt und nach der Stauchung getrocknet oder gehärtet wurde, und .gegebenenfalls die Stauchung durch mechanische Verfahren wie z.B. durch Vernähen (Maliwatt),Nadeln oder Verfilzen fixiert wird.
98 13/16 43:
■ M&iiC&u && BAD ORIGINAL
DE19661635620 1966-09-16 1966-09-16 Verbesserte kontinuierlich hergestellte Faserflaechenbahn aus natuerlichen,synthetischen und/oder mineralischen Fasern und Verfahren zu deren Herstellung Pending DE1635620A1 (de)

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