DE2038196A1

DE2038196A1 - Faservlies und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE2038196A1
Application number: DE19702038196
Authority: DE
Inventors: Keiichi Ashida; Toyohiko Hikota; Makoto Kounosu; Shungi Mizuguchi; Miyoshi Okamoto; Koji Watanabe
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1970-06-15
Filing date: 1970-07-31
Publication date: 1972-02-03
Also published as: FR2112026A1; AU1642170A; AU449190B2; NL7009532A; NL159735B; US3731352A; FR2112026B1; GB1304732A

Description

Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Herstellung eines Faservlieses sowie das hierbei erhaltene Erzeugnis. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung eines Faservlieses, bei dem vor Anwendung des herkömmlichen Madelverfahrens ein oder mehrere übereinander angeordnete faservliesartige Massen einem Schneidvorgang unterworfen werden, sowie auf ein mit Hilfe dieses Verfahrens erzeugtes Faservlies, welches aus zahlreichen dreidimensional miteinander verfitzten feinen Fasern gebildet ist.

Bei den herkömmlichen Faservliesen unterscheidet man im wesentlichen zwei typische Gruppen. Bei den der einen Gruppe zugeordneten Faservliesen sind die zu einem Vlies vereinigten Fasern miteinander verbunden oder verschmolzen. Bei der Herstellung solcher Faservliese wird kein Häkelverfahren angewendet, und der innere Aufbau dieses Faservlieses weist nur wenige miteinander verfitzte Fasern auf. Im weiteren sollen die zu dieser

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Gruppe gehörenden Faservliese als "unverfitzte Vliese" bezeichnet werden. Die zur anderen Gruppe gehörenden !Faservliese bestehen aus zahlreichen dreidimensional miteinander willkürlich verfitzten feinen Fasern· Diese Verfitzung der Fasern wird durch die Anwendung eines Nadelverfahrens auf eine aus Fasern aufgebaute Masse bewirkt. Die zu dieser Gruppe zu rechnenden Faservliese sollen im weiteren als "verfitzte Vliese" bezeichnet werden.

Die nicht verfitzten Faservliese sind aus zahlreichen feinen Fasern gebildet, die im wesentlichen als kontinuierliche Fäden vorliegen. Dies hat zur Folge, daß das Vlies weniger Faserenden aufweist, die aus seiner Oberfläche herausstehen. Das Fehlen solcher Faserenden auf der Oberfläche verringert jedoch die Qualität der Griffigkeit des Vlieses, da diese in der Regel von dem Vorliegen zahlreicher sehr feiner Faserenden auf der Oberfläche abhängt. Darüberhinaus zeigt der innere Aufbau des Vlieses nur wenige miteinander verfitzte Fasern, so daß die das Vlies bildenden Fasern beispielsweise beim Reiben dazu neigen, sich aus dem Vlies zu lösen. Ferner ist der innere Aufbau eines solchen Vlieses ganz anders als der des verfitzten Vlieses. Die einzelnen das Vlies bildenden Fasern sind zwar durch gegenseitige Bindung oder Verschmelzung miteinander verquickt, doch sind sie nur wenig ineinander verfitzt. Mit anderen Worten: man benötigt ein Binde- oder Verschmelzungsmittel, um ihre Verquickung zu bewirken.

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Es soll auch noch darauf hingewiesen werden, daß die nicht verfitzten Faservliese weniger Fasern enthalten, die in Richtung der Schichtdicke des Vlieses verlaufen. Dies führt dazu, daß das Erzeugnis eine papierähnliche Griffigkeit aufweist. Eine geringe Verfitzung der einzelnen Fasern miteinander bedingt aber, daß das Faservlies recht fest gemacht werden muß, um dem Erzeugnis eine verstärkte Bindung zu verschaffen. Dies führt aber dazu, daß das Enderzeugnis in unerwünschter Weise hart ist, und zwar besonders dann, wenn man ein dickes Vlies benö- I tigt.

Bei den verfitzten Faservliesen liegen dagegen die Faserbestandteile als kurz geschnittene Fasern vor. In einigen Fällen wird das Nadelverfahren auf eine Faservliesmasse angewendet, die aus nicht kontinuierlichen Fasern aufgebaut ist. Dies hat seinen Grund in erster Linie darin, daß es schwierig ist, das Nadelverfahren auf eine aus kontinuierlichen Fasern gebildete Masse anzuwenden. Bei dem Nadelverfahren treten nämlich häufig Nadel- λ brüche auf. Würde man nun für die Erzeugung von verfitzten Faservliesen lange Fasern verwenden, dann hätte man in der Praxis mit beträchtlichen Schwierigkeiten beim Nadelverfahren zu rechnen. Diese Schwierigkeiten haben ihre Ursache darin, daß weniger Fasern in Richtung der Vliesdicke verlaufen. Selbst die Anwendung von Schwabbelverfahren auf die Oberfläche des Enderzeugnisses kann nicht mit Sicherheit dazu führen, zahlreiche Faserenden auf der Oberfläche aufzurichten, so daß das Enderzeugnis keine wildlederartige Oberfläche zeigen wird. Im

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Nadelverfahren wird die aus kurzen Fasern gebildete vliesartige Hasse von einer Mehrzahl mit Haken versehenen Fädeln durchstochen, so daß die Fasern in einer schräg oder senkrecht zur Oberfläche des Vlieses verlaufenden Richtung miteinander verfitzt werden. Liegen nun die die vliesartige Masse bildenden Pasern als kontinuierliche Fäden vor, dann haken sich die Nadeln an den Fasern fest und neigen dazu, abzubrechen. Dieses häufige Nadelbrechen wurde aber zu einem Hindernis bei der ψ praktischen Herstellung von Faservliesen wie Vliesstoffen, bei denen kontinuierliche Filamente verwendet werden.

Um diese Schwierigkeit zu überwinden, hat man bei den herkömmlichen Verfahren die verstreckten Fäden gekräuselt, sodann nach einem sachgemäßen Schmälzen zu Stapelfasern geschnitten, dann eine vliesartige Fasermasse erzeugt, indem man die Stapelfasern durch Kardiermaschinen, Kreuzleger und Rando-Webber führte, und das Nadelverfahren erst auf diese vliesartigen faserigen ^ Massen anwendete. Diese zahlreichen erforderlichen Verfahrensschritte sind jedoch mit einem unvermeidlichen Anstieg der Herstellungskosten der Erzeugnisse verbunden. Ein weiterer Nachteil zeigte sich bei der Verwendung von Fasern mit inselartigem Aufbau. Bei dem beschriebenen Verfahren können nämlich die Inselkomponenten in unerwünschter Weise, beispielsweise während des Kardiervorgangs, exponiert werden, und dies kann ein Hindernis für das glatte Nadelverfahren bilden. Man kennt bisher noch keine Verfahren, mit denen man die gewünschte Verfitzung der den Aufbau der Faservliese der genannten Art bildenden

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herkömmlichen synthetischen kontinuierlichen filamentartigen Fasern erreichen könnte.

Man setzt voraus, daß man bei der Herstellung von Faservliesen die extrudierten Fäden mit einer hohen Geschwindigkeit abziehen, sofort in kurze Faserstücke zerschneiden und letztere zu einem Vlies vereinigen kann. Unter den heutigen Verhältnissen kann jedoch keines der modernen Verfahren garantieren, daß man die Fäden in kurze Fasern der gewünschten länge schneiden kann, während die Fäden mit Geschwindigkeiten abgezogen werden, die im Bereich zwischen 3·000 bis 7·000 m/min liegen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, ein einfaches Verfahren anzugeben zur Herstellung eines Faservlieses mit einem dreidimensional verfitzten inneren Aufbau, der unmittelbar aus gegebenen kontinuierlichen fadenartigen Fasern gebildet ist, unter Vermeidung von Störungen, wie sie durch das Abbrechen oder durch Beschädigungen der Nadeln, die beim Nadel verfahren verwendet werden, bedingt sein könnten.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Faservlies zu schaffen, welches gegenüber den verschiedensten Arten von äußeren Beanspruchungen beständig ist und eine ausgezeichnete Maßhaltigkeit aufweist, und zwar auch bei Dauergebrauch unter erschwerten Bedingungen.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß man zunächst

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»4.

aus einer Mehrzahl kontinuierlicher fadenartiger Fasern eine vliesartige Fasermasse erzeugt und anschließend eine oder mehrere übereinandergelegte vliesartige Fasermassen einem Schneidvorgang unterwirft, um ein Faservlies mit einem dreidimensional verfitzten Innenaufbau zu erhalten. Verwendet man als kontinuierliches fadenartiges Fasermaterial Fasern mit inselartigem Aufbau, dann kann man ein Faservlies erhalten, welches aus außerordentlich feinen Fasern gebildet ist.

Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung an Hand der Zeichnung und aus den Beispielen. Es zeigen

Fig. 1Δ bis U Vorderansichten von Schneidklingenabschnitten, wie sie für den Schneidvorgang des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet werden,

Fig. 2 in schematischer Darstellung einen Querschnitt einer Ausbildungsform einer Faser mit inselartigem Aufbau, wie sie vorzugsweise für die Herstellung des Faservlieses gemäß der Erfindung verwendet wird,

Fig. 3 eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung zur Messung der Schiingenfestigkeit der Fasern, die in einem besonderen Falle bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet wird,

Fig. 4 in graphischer Darstellung die Beziehung zwischen der Nadeldichte und der Anzahl der bei dem Nadelverfahren

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eintretenden Nadelbrüche.

Die für das erfindungsgemäße Verfahren verwendbaren kontinuierlichen fadenartigen Fasern können in Form ganz beliebiger herkömmlicher Fäden vorliegen. Beispielsweise können sie durch Schmelz-Spinnen, Trockenspinnen oder Naßspinnen erzeugt sein. Die Fasern können aber auch in Form von Verbundfäden von polymeren Mischfäden, Fäden, die mittels eines Emulsionsspinnverfahrens hergestellt sind, in Form von texturierten gekräuselten | Fäden oder von Fäden mit inselartigem Aufbau vorliegen. Das erfindungsgemäße Verfahren wird jedoch vorzugsweise in Verbindung mit folgenden Verfahren zur Herstellung von Fäden angewendet: Schmelz-Spinnverfahren und Verfahren zur Erzeugung von polymeren Mischfäden, von Verbundfäden und von Fäden mit inselartigem Aufbau. Dies hat seinen Grund darin, daß die exbrudierten Fäden bei dem Schmelz-Spinnverfahren mit Geschwindigkeiten zwischen 3·000 und 8.000 m/min mit ausreichender Ausrichtung abgezogen werden können und eine solche hohe Geschwindigkeit j für die Herstellung der Fäden gut mit der relativ hohen Herstellungsgeschwindigkeit des Faservlieses nach der Erfindung in Übereinstimmung zu bringen ist. Ferner tragen die mit Hilfe der genannten Verfahren erzeugten, in ihrem Aufbau modifizierten Fäden zu einer Erhöhung der Voluminosität des erhaltenen Faservlieses bei*

Hinsichtlich der mechanischen Eigenschaften der kontinuierlichen fadenartigen Fasern soll gesagt sein, daß ihre Bruchdehnung

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vorzugsweise 12 % oder höher sein sollte, insbesondere sollte sie 20 % oder mehr betragen, bevor sie in kurze Fasern zerschnitten werden. Wäre die Bruchdehnung kleiner als 12 %, dann würde das erzeugte Faservlies eine sehr harte Griffigkeit wie ein Brett zeigen und es würde dazu neigen, während des Gebrauchs auf der Oberfläche faltig zu werden.

Die oben genannten fadenartigen Fasern können vorzugsweise aus Polyamiden wie Nylon 6, Nylon 66, Nylon 610, Nylon 7» Nylon 8, Nylon 9» Nylon 11 oder Nylon 12, aus Polyestern wie Polyäthylenterephthalat, Polybutylenterephthalat oder Polyoxyäthylenbenzoat, aus Polyolefinen wie Polyäthylen oder Polypropylen, aus Polymeren wie Polyvinylalkohol, Polyacrylnitril, Polystyrol oder Polyurethan, oder aus Abkömmlingen oder Mischpolymeren der genannten Polymere gebildet sein. Ferner können Zusätze wie Farbstoffe, Pigmente, Mattierungsmittel oder Antistatika enthalten sein.

Während des ersten Verfahrensschrittes des erfindungsgemäßen Verfahrens müssen die gewählten fadenartigen Fasern zu einer faservliesartigen Masse vereinigt werden. In der Praxis werden hierzu die Fäden unter Verwendung eines Ejektors oder mehrerer Ejektoren auf ein Saaimelband verteilt. Verwendet man aber beim Abziehen der extrudierten Fäden keinen Ejektor, dann kann die Verteiliuig der Fäden unter Verwendung «^eaa- pneumatischer und/oder elektrostatischer Kräfte vorgenommen werden. Zur besseren Ausbildung· der vliesartigea Masse wird-empfohlen, auf die

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Unterseite des Sammelbandes eine Saugwirkung auszuüben. In diesem Stadium ist es auch wünschenswert, der vliesartigen Masse verschiedene Substanzen beizumengen, beispielsweise Wasser, Schmälze, Leim, Bindemittel oder Fäden eines geringen Schmelzpunkts, um das unerwünschte Verstreuen und Fortfliegen der verteilten fadenartigen Fasern über das Sammelband hinaus zu verringern. Sind die Fäden schon mit potentiellen Kräuseln versehen, so kann während der Bildung der faservliesartigen Masse oder unmittelbar danach die Krauselentwicklung durchgeführt werden, wodurch die Verfitzung der die vliesartige Masse bildenden Fasern noch verstärkt werden kann. Wenn erwünscht, kann die Kraus el entwicklung aber auch während eines späteren Verfahrensabschnittes der Faservlieserzeugung vorgenommen werden.

Es ist zweckmäßig, die faservliesartige Masse aus verschiedenen Faserarten herzustellen. Das kann man aber auch dadurch erzielen, daß man zwei oder mehrere Faservliesmassen verschiedener Arten übereinander anordnet und dadurch miteinander verbindet. % Infolge einer zweckmäßigen Vereinigung von verschiedenen Arten von Fasern oder faservliesartigen Massen kann man die Biegecharakteristiken des erhaltenen Faservlieses entsprechend einstellen.

Nach der Ausbildung der beschriebenen faservliesartigen Masse wird diese einem Schneidvorgang unterworfen. Man kann aber auch zwei oder mehrere faservliesartige Massen übereinander angeordnet dem Schneidvorgang unterwerfen. Während des Schneidvorgangs

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werden die in der oder den faservliesartigen Massen vorliegenden kontinuierlichen fadenartigen Fasern in Stapelfasern zerschnitten, so daß das sich anschließende Nadelverfahren glatt durchgeführt werden kann. Der Schneidvorgang wird in der Regel mittels Nadeln vorgenommen, deren Spitze in Form einer Klinge ausgebildet ist, oder man verwendet eine Art Nagelbohrer mit klingenförmigen oder sägezahnartigen Spitzen. Man kann aber auch Schneidvorrichtungen mit einer messerartigen Schneidkante verwenden. Das Eindringen der beschriebenen Schneidvorrichtungen kann an willkürlichen Stellen der Faservliesmasse vorgenommen werden. Will man auf der Oberfläche des erhaltenen Faservlieses eine spezielle ästhetische Wirkung erzielen, dann kann der Schneidvorgang an bestimmten gewählten Stellen ausgeführt werden. Es ist nicht immer erforderlich, daß die Schneidvorrichtungen die Faservliesmasse vollständig durchdringen. In einigen Fällen ist es sogar wünschenswert für die Eigenschaften des erhaltenen Faservlieses, einige nicht durchschnittene kon-P tinuierliche fadenartige Fasern zu behalten. Das Vorliegen solcher restlichen kontinuierlichen fadenartigen Fasern in dem erzeugten Faservlies bewirkt eine Erhöhung der Zugfestigkeit des erhaltenen Erzeugnisses,

Um die Heterogenitat der Festigkeit durch den Aufbau des erzeugten Faservlieses zu verringern, ist es vorteilhaft, den Schneidvorgang in einer Richtung vorzunehmen, die zur Oberfläche der faservliesartigen Masse geneigt verläuft, mit anderen Worten in einer Richtung, die nicht senkrecht auf der

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Oberfläche der faservliesartigen Masse steht. Durch Anwendung des schrägen Schneidens können die Schnittenden der Fasern willkürlich und gleichmäßiger innerhalb des Faservliesaufbaus verteilt werden. Ein in schräger Richtung verlaufender Schneidvorgang kann im allgemeinen auf zweifache Weise erzielt werden. Im ersten Fall dringen die Schneidvorrichtungen schräg in die horizontal angeordnete faservliesartige Masse ein, während sich im zweiten Fall die Schneidvorrichtungen selbst vertikal bewegen und in die schräg angeordnete faservliesartige Masse ein~ f dringen. In beiden Fällen wird bevorzugt, die faservliesartige Masse ruhend anzuordnen und die Schneidvorrichtungen durch eine mit öffnungen versehene Führungsplatte zu bewegen.

Verschiedene Beispiele von Schneidvorrichtungen, die für die Durchführung des Schneidvorgangs geeignet sind, sind in den Fig. 1A bis U dargestellt.

Nach dem beschriebenen Schneidvorgang wird die faservliesartige j Masse einem herkömmlichen Nadelverfahren unterworfen, wobei dieses so durchgeführt wird, wie es für das Enderseugnis zweckmäßig erscheint.

Das beschriebene Verfahren zur Herstellung eines Faservlieses kann natürlich mit verschiedenen Abwandlungen durchgeführt werden. Beispielsweise kann die faservliesartige Masse top dem Scimeidvorgang einem schwachen Nadelverfahren unterworfen werden« Eieiisei können die kontinuierlichen fadenartigen Fasern,

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welche noch nicht miteinander verfitzt sind, relativ frei innerhalb des Aufbaus der faservliesartigen Masse verschoben werden. Diese Unordnung der Faserkomponenten hat die Aufgabe, die gleichmäßige Verteilung der Schneidenden der Pasern in der Masse nach Anwendung des Schneidvorgangs zu verbessern. Bach dem Schneidvorgang wird sodann das endgültige Nadelverfahren durchgeführt. Palis es notwendig erscheint, kann die beschriebene Kombination von Nadelverfahren und Schneidvorgang mehrfach wiederholt werden.

Bei einer weiteren Abwandlung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann der beschriebene Schneidvorgang selbst durch Verwendung des herkömmlichen Nadelverfahrens durchgeführt werden. In diesem Fall sollte aber die verwendete Faser eine Sehlingenfestigkeit von 0,2 bis 1,5 g/den oder vorzugsweise zwischen 0,4 und 1,2 g/den haben. Übersteigt die Sehlingenfestigkeit diesen oberen Grenzwert, dann wird das Abbrechen der Nadeln vermehrt. Ist die Sehlingenfestigkeit jedoch kleiner als der angegebene untere Grenzwert, dann hat das erhaltene Faserfilzmaterial nicht die notwendige Festigkeit.

Die Sehlingenfestigkeit des verwendeten Fasermaterials wird mit Hilfe einer Vorrichtung, die in Fig. 3 gezeigt ist, bestimmt. Hier werden zwei Faserschlingen 10 und 11 einer Lange von 2,5 cm miteinander verschlungen und mit Hilfe von Klammern 12 und 13 in entgegengesetzte Richtungen gezogen. Beim Brechen der Faserschlingen wird die Festigkeit der Faser pro den

aufgezeichnet.

Wie schon erwähnt, werden lasern mit inselartigem Aufbau für das erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt.

Der Ausdruck Faser mit inselartigem Aufbau, wie er hier verwendet wird, soll unter Bezugnahme auf Fig. 2 erläutert werden. Der dargestellte Querschnitt 1 der Faser zeigt eine kontinuierliche Einbettkomponente 2 und eine Mehrzahl von Inselkomponenten f 3, die willkürlich innerhalb der Einbettkomponente 2 verteilt vorliegen. Einige der Inselkomponenten 3 sind vollständig von der Einbettkomponente 2 umgeben, während einige andere Inselkomponenten 3 nur teilweise eingebettet sind. Die Inselkomponenten 3 verlaufen in Längsrichtung der Faser, und zwar ist die Anzahl der Inselkomponenten eines speziellen Querschnitts die gleiche wie die in einem etwa 5 πι oder noch mehr entfernt gelegenen Querschnitt. Die Anzahl der Inselkomponenten sollte größer als 5> vorzugsweise größer als 10 sein, wobei einer An- M zahl von mehr als 15 der besondere Vorzug gegeben wird. Das Querschnittprofil der Faser kann rund, quadratisch, mehreckig, rechteckig oder elliptisch sein.

Wie gesagt, soll die Anzahl der innerhalb eines Querschnitts vorliegenden Inselkomponenten größer als 5 sein. Ist diese Anzahl kleiner als 5> dann tritt bei dem Nadelverfahren häufig ein Abbrechen der Nadeln ein. Ferner erhält man ein Faservlies von relativ harter und rauher Griffigkeit.

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Der Tit er der Inselkomponente sollte im Bereich, zwischen 0,001 ■und 0,5 den liegen. Ein Tit er der Inselkomponente größer als 0,5 den führt häufig zu Nadelbrüchen beim Nadelv erfahr en, und ferner weist das erhaltene Faservlies eine rauhe Oberfläche mit minderwertiger Griffigkeit auf.

Der Anteil der Inselkomponente in der Faser mit inselartigem Aufbau sollte vorzugsweise 55 Gewichtsprozent oder weniger betragen. Einem Anteil von 30 Gewichtsprozent oder weniger wird der Vorzug gegeben. In Fällen, bei denen der Anteil größer als 55 Gewichtsprozent ist, wird es schwierig, während langer Zeit die Faser kontinuierlich weiterzuspinnen, außerdem tritt beim Nadelverfahren häufiger Nadelbruch auf, und die Weichheit des erhaltenen Faservlieses ist oft verringert.

Für die Herstellung der Inselkomponente können außer den bereits genannten polymeren Substanzen auch noch zur Faserbildung geeignete polymere Substanzen wie Polyvinylacetat, Zellulose und deren Abkömmlinge, Polyäther, Polykarbonat oder Polyalkyl substituiertes Phenylenoxid verwendet werden.

Hinsichtlich der mechanischen Eigenschaften der Einbettkomponente soll erwähnt werden, daß eine Schiingenfestigkeit von 1»5 g/den oder weniger für einen Faden von 1 bis 6 den Titer, welcher aus der für die Einbettkomponente verwendeten polymeren Substanz erzeugt wurde, wünschenswert ist * Bei_:Verwendung der' polymeren Substanz mit größerer Schling-enfestigkeitj erhält man

häufig !federbruch und Nadelbeschädigung während des ITadelverfahrens» ■

Die Art der für die Einbettkomponente verwendeten polymeren Substanz sollte vorzugsweise im Hinblick darauf gewählt werden, daß sie leicht aus der Faser mittels eines herkömmlichen Lösungsmittels herausgelöst werden kann. Beispielsweise sind nachstehend aufgeführte Polymere bevorzugt: Polyisopropylen, Caproamid, Polyäthylenterephthalat, wasserlösliches Polyamid, Polystyrol, " Mischpolymer von Polyäthylenglykol, Rayon, Acetat, Triacetat, Vinylidenchlorid oder Polymethylmetacrylat und deren Abkömmlinge.

Verwendet man Fasern mit inselartigem Aufbau für die Herstellung der faservliesartigen Masse, so ist es notwendig, die Einbettkomponente aus der Fasermasse während eines späteren Verfahrensabschnittes des Herstellungsverfahrens für das Faservlies zu entfernen. Dabei erhält man ein Faservlies, welches durch dreidimensional miteinander verfitzte zahlreiche Bündel exfcrem M feiner Fasern aufgebaut ist, die aus den Inselkomponenten gebildet sind. Die Entfernung der Einbettkomponente kann unter Verwendung von Lösungsmitteln geschehen, beispielsweise unter Anwendung von Ameisensäure, Schwefelsäure, Benzol, Xylol, Toluol, Dimethylformamid, Dimethylsulfoxid, Aceton, Wasser, Alkohol oder einer alkalischen Lösung.

Gemäß einer vorzugsweisen Ausbildungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Faservlies, welches aus Fasern mit

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ins el artigem Aufbau bestellt, nach Durchführung der Schneid- und Nadelverfahren mit einer wasserlöslichen polymeren Substanz imprägniert. Anschließend wird die Einbettkomponente mittels eines Lösungsmittels aus dem Faservlies herausgelöst.

Ferner wird das Faservlies mit einer elastischen polymeren Substanz imprägniert. Nach der Verfestigung dieser elastischen polymeren Substanz wird die wasserlösliche polymere Substanz ™ aus dem Faservlies entfernt.

Durch die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens erzielt man nachstehend aufgeführte Vorteile.

1. Der Schneidvorgang wird bei der faservliesartigen Masse vor dem Nadelverfahren durchgeführt. Dies hat zur Folge, daß das Nadelverfahren glatt und mit weniger Schwierigkeiten (Nadelbruch oder Nadelbeschädigung) durchgeführt werden kann,

fe Bei entsprechender Veränderung des Schneidvorgangs kann die Eigenschaft des erhaltenen Faservlieses entsprechend den Erfordernissen des Gebrauchs eingestellt werden. Da der Vorgang glatt und ohne Behinderung ablaufen kann, läßt sieh eine ausreichende Wirkung des Nadelverfahrens erwarten, und die unerwünschte teilweise Trennung des Faservlieses während des Gebrauchs kann effektiv vermieden werden,

2. Da das erfindungsgemäße Verfahren in kontinuierlicher Folge abläuft, ist die für die Herst ellung des/ Faservlieses

benötigte Arbeit bemerkenswert verringert und vereinfacht.

3. Die Verwendung von Fasern mit inselartigem Aufbau für die Herstellung des Faservlieses bringt noch weitere Vorteile. Bei der Bildung der faservliesartigen Masse liegen die Fasern in Form von kontinuierlichen Fäden vor. Dies führt dazu, daß die Ungleichmäßigkeit der Dicke der erzeugten faservliesartigen Masse verringert wird. Bei der Durchführung des Nadelverfahrens ist die Einbettkomponente noch nicht aus der " faservliesartigen Masse entfernt worden, und die einzelnen Fasern mit inselartigem Aufbau liegen noch in relativ großer Stärke vor. Hierdurch wird aber ein besonders wirkungsvoller NadelVorgang erreicht, und die Fasern werden gut miteinander verfitzt. Nach Entfernung der Einbettkomponente besteht dann das Faservlies aus dreidimensional miteinander verfitzten zahlreichen Bündeln extrem feiner Fasern, die aus den Inselkomponenten gebildet sind. Dieser besondere innere Aufbau des Faservlieses gewährleistet hervorragende mechanische (j Eigenschaften und verbesserte Griffigkeit und Oberflächenbeschaffenheit. Es hat sich gezeigt, daß die Anwendung von Fasern mit inselartigem Aufbau für die Zwecke der vorliegenden Erfindung vorteilhafter ist als die Anwendung der bekannten Mischfasern. Im Falle von Mischfasern führt die Entfernung der Einbettkomponente lediglich zu einer Pulverisierung der gesamten Faser, während im Falle, daß die Inselkomponenten entfernt sind, keine extrem feinen Fasern wie in der vorliegenden Erfindung erhalten werden können.

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Das Faservlies gemäß der vorliegenden Erfindung ist dazu geeignet, als Fußbodenbelag, zur Innendekoration, als Kunstleder, als Pilze für die Papierherstellung, als Wärmespeicher, als Stoßdämpfer, für Riemen oder für Taschen verwendet zu werden.

Die nachstehenden Beispiele sollen die Erfindung erläutern, ohne sie jedoch zu beschränken.

Beispiel 1

Als Material für die Einbettkomponente wurde ein Mischpolymerisat aus Styrol und Acrylnitril verwendet, die Inselkomponenteri wurden aus Nylon 6 gebildet. 60 Gewichtsteile des ersteren wurden mit 40 Gewichtsteilen des letzteren verbunden. Stückchen beider Materialien wurden bei 285⁰C in Schmelzöfen der Spinnvorrichtungen geschmolzen und dann über Getriebepumpen einem gemeinsamen Ausgang zugeführt, der eine speziell für den vorliegenden Zweck ausgebildete Spinndüse aufwies. Die amalgamierten Materialien wurden durch die Düse in Form von laden mit inselartigem Aufbau extrudiert, wobei·der Querschnitt jedes Fadens 16 Inselkomponenten enthielt. Die extrudierten Fäden, wurden mit einer Geschwindigkeit von 1.000 m/min von der ersten Abziehwalze (Galette) und anschließend mit einer Geschwindigkeit von 3.400 m/min von der zweiten Abziehwalze (Galette) abgezogen. Eine Heizplatte befand sich auf einer Temperatur von 110 +, 5⁰C und war zwischen den beiden Walzen angeordnet. Der

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einzelne Faden wurde danach durch einen Ejektor unter Anwendung von Druckluftströmung hindurchgeführt, so daß man Fasern von 2 bis 3 den erhielt. Von diesem Druckluftstrom mitgetragen,wurden die erhaltenen Fasern in vliesartiger Form auf einem Förderband niedergeschlagen. In diesem Zeitpunkt wurde der faserigen Masse als Antistatikum eine wässerige Lösung eines klebenden Schmälzmittels hinzugefügt. Das Förderband wurde mit einer solchen Geschwindigkeit bewegt, daß die Gewichtseinheit des erzeugten Vlieses 350 g/m betrug. Das Vlies wurde während seiner I Bewegung auf dem Förderband zwischen Druckwalzen hindurchgeführt. Die Breite des Bandes wurde auf ungefähr 40 cm festgelegt. Zahlreiche lanzenförmige Schneidnadeln mit Schneidflächen an ihren geschärften Spitzen (siehe Fig. 1A) wurden auf ein poröses Brett montiert, und dieses Brett wurde verschiedene Male auf das faserige Vlies gedrückt, um dieses einzuschneiden. Der Schneidvorgang wurde mit einer Schnittdichte von im Mittel

5 bis 10 Schnitten/cm durchgeführt. Um das faserige Vlies zu trocknen, wurde unterhalb des Förderbandes Unterdruck angewen- g det. Anschließend wurde das faserige Vlies einem Nadelverfahren unterworfen, wobei die Nadeldichte 450 Nadeln/cm betrug. Das * Nadelverfahren konnte sehr glatt ohne Nadelbruch durchgeführt werden, und das erhaltene Faservlies zeigte die wünschenswerte Griffigkeit. Die Dicke des erhaltenen Faservlieses betrug bei einer Belastung von 50 g/den 4,36 mm. Die scheinbare Dichte der Fasermasse, die unter Zugrundelegung dieses Wertes berechnet wurde, betrug 0,080 g/cm . Das Faservlies wies in diesem Zustand eine beachtliche Elastizität auf. Die Schlingenfestig-

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keit der Faser vor dem Schneidvorgang betrug 3 »6 g/den und ihre Dehnung 27 %.

Das erhaltene Faservlies wurde mit einer 10 %igen wässerigen Lösung von Polyvinylalkohol imprägniert und getrocknet. Die Entfernung der Einbettkomponente wurde durch Eintauchen des Faservlieses in ein Benzolbad vorgenommen. Wach dem Trocknen wurde das Vlies noch mit einer Lösung von Polyurethan in Dimethylformamid imprägniert. Die Verfestigung des Imprägniermittels geschah in einem Wasserbad. Beide Oberflächen des erhaltenen Faservlieses wurden einem Schwabbelvorgang mit Sandpapier unterworfen. Die Eigenschaften des erhaltenen Faservlieses sind in nachstehender Tabelle aufgeführt.

in einer in einer Längs- Querrichtung richtung

Festigkeit in kg/cm² 76,8 75,6

Dehnung in % 79 111

Spannung bei 20 % Dehnung

in kg/cm² 22,4 11,6

Vergleichsbeispiel 1

Bei dem im vorigen Beispiel beschriebenen Verfahren wurde der Schneidvorgang ausgelassen und das faserige Vlies unmittelbar dem Nadelverfahren unterworfen. Sobald die Nadeldi elite auf

2 * P

100 Nadeln/cm anstieg, traten 15 Nadelbrüche/m" ein. Um die

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Wirkung des Nadelverfahrens zu überprüfen, wurde die Eindringtiefe der Nadeln von 5 "bis 15 mm verändert. Man konnte feststellen, daß ein Anstieg der Eindringtiefe die Wirkung des Nadelverfahrens praktisch wieder aufhebt. Die Eindringtiefe der Nadeln liegt daher vorzugsweise im Bereich zwischen 8 und 12 mm. Man muß jedoch darauf hinweisen, daß diese Eindringtiefe der Nadeln häufige Nadelbrüche während des Nadelverfahrens zur Folge haben kann.

Um einen Vergleich mit dem im vorhergehenden Beispiel erhaltenen Ergebnis zu schaffen, wurde das Nadelverfahren auch noch mit einer Nadeldichte von 450 Nadeln/cm durchgeführt. Das erhaltene Faservlies zeigte einen dichten Aufbau seiner Oberfläche, war aber gleichzeitig relativ locker in seinem Innern. Das Erzeugnis zeigte eine schlechte Elastizität gegenüber Biegen,und beim Anwenden des Biegevorgangs auf das Erzeugnis bildeten sich papierähnliche Kniffe auf seiner Oberfläche. Die Scheindichte des erhaltenen Faservlieses betrug 0,043 g/cm . Dieser Wert zeigt - * ganz offensichtlich den relativ lockeren inneren Aufbau des erhaltenen Erzeugnisses.

Beispiel 2

Es wurden Fasern mit inselartigem Aufbau verwendet, deren Zusammensetzung sich von den«* in Beispiel 1 verwendeten Fasern unterschied. Hier wurde eine Mischung von 95 Gewichtsprozent

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Polystyrol mit 5 Gewichtsprozent Polyäthylenglykol für die Einbettkomponente und Polyäthylenterephthalat für die Inselkomponente verwendet. 65 GewichtsteiIe des ersteren wurden mit 35 Gewichtsteilen des letzteren in einer Anordnung, die einem inselartigen Aufbau entsprach, verbunden und daraus ein Faservlies in ähnlicher Weise, wie in Beispiel 1 beschrieben, hergestellt.

Die Schiingenfestigkeit der verwendeten Faser betrug 1,2 g/den. Bei dem Nadelverfahren wurde die Eindringtiefe der Nadeln,wie im Vergleichsbeispiel 1 beschrieben, verändert. 3 Nadelbrüche/

/m Faservlies ergaben sich bei einer Eindringtiefe der Nadeln von 14· mm. Bei einer größeren Eindringtiefe bis zu 15 mm erhielt man jedoch nur 1,3 Nadelbrüche/m Vliesoberfläche.

Nachdem die Nadeldichte auf 1.000 Nadeln/cm angestiegen war, wurde ein kleines Stück des Vlieses abgeschnitten und die es aufbauenden Fasern durch Behandlung mit einem Lösungsmittel für Polystyrol extrahiert. Hierbei konnte man feststellen, daß die Mehrzahl der Faserkomponenten ungefähr 10 cm lang war. Die Scheindichte des Filzes betrug 0,123 g/cm . Der Filz zeigte als ganzes einen gleichmäßig dichten Aufbau. Die Festigkeit des Filzes betrug 2,68 kg/cm . Nachdem die Polystyrolkomponente durch Eintauchen in ein Tetrachlorkohlenstoffbad entfernt worden

war, wies das Filzmaterial eine Festigkeit von 7>36 kg/cm auf. Aus diesem Ergebnis kann man vermuten, daß die Polystyrolkomponente weniger zur Festigkeit des gesamten Filzes beiträgt, oder daß die Polystyrolkomponente eher zu einer Verringerung der

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.Festigkeit des gesamten faserigen Filzes beiträgt.

Die Anwendung des Nadelverfahrens auf ein derart schwaches Pilzmaterial führt zu unerwünschten Brüchen der es aufbauenden Fasern. Um solche unerwünschten Paserbrüche zu vermeiden, sollte man Nadeln mit einer besonders ausgebildeten Schnittfläche verwenden. Nadelbrüche während des Nadelverfalirens können lediglich dadurch vermieden werden, daß man die Festigkeit der Faserkomponenten verringert. Bei dem Verfahren gemäß der vorliegen- ™ den Erfindung wird in Verbindung mit der Tatsache, daß man das Nadelverfahren dazu verwendet, die Fasern zu schneiden, die relative Faserfestigkeit dadurch erhöht, daß man die negative Komponente nach Vervollständigung der Faserverfitzung entfernt und das Endprodukt nur noch aus Fasern besteht, die extrem fein sind. Das Enderzeugnis kann somit einen inneren Aufbau mit gleichförmiger Verschlingung und Verstärkung zeigen.

Beispiel 3

Die Fasern mit inselartigem Aufbau wurden aus 65 Gewichtsteilen einer Mischung von 95 Gewichtsteilen Polystyrol und 5 Gewichtsteilen Polyäthylenglyko1 und 35 Gewichtsteilen Nylon 6 gebildet. Der Herstellungsvorgang war im wesentlichen gleich dem des voranstehenden Beispiels mit folgenden Unterschieden*

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Abziehgeschwindigkeit der ersten

Walze in m/min 500

Abziehgeschwindigkeit der zweiten

Walze in m/min 1,450

Temperatur der Heizplatte in ⁰C 110 - 120

Breite des Vlieses auf dem !Förderband in cm 35

Vliesgewicht in g/m 458

Nadeldichte, angegeben als !Tadelanzahl pro 1 cm^ 1.000

Das Nadelverfahren konnte ohne Schwierigkeiten durchgeführt werden. Die Schiingenfestigkeit der Pasern betrug 1,14 g/den. Die Zusammendrückbarkeit des Filzes nach dem Nadelverfahren bei Be-

lastung mit 20 g/cm betrug 31« Aus diesem Wert geht hervor, daß der Pilz eine hohe Dichte hatte.

Das Faservlies, das nun zu einem Pilz geworden war, wurde nun mit einer 15 %igen wässerigen Lösung von Polyvinylalkohol imprägniert, schwach unter Anwendung von Druckwalzen ausgedrückt und bei 100°0 getrocknet. Dann wurde das Faservlies in Trichloräthylen gewaschen, um das Polystyrol zu entfernen« Der Irockenvorgang wurde so durchgeführt, daß seine lockere voluminöse Struktur erhalten blieb« Das Faservlies wurde dann noch mit einer lösung von Polyurethan in Dimethylformamid imprägniert und in ein Wasserbad eingetaucht, um dieses Imprägniermittel zu verfestigen« Danach kam das Faservlies in ein Bad heißen Wassers? _} vm den Polyvinylalkohol zu entfernen« AnachlieSand wr&e es getrocknet» lach Durchführung von Schwabbel-,

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Hau- und Keibvorgängen war das Faservlies in ein hirschlederartiges Material bemerkenswerter Weichheit, Luftdurchlässigkeit und Dauerhaftigkeit gegen Biegeermüdungserscheinungen verwandelt.

Beispiel 4

Anstelle der in Beispiel 3 verwendeten laden wurden hier Fäden mit inselartigem Aufbau aus 50 Gewichtsteilen Polystyrol für die Einbettkomponente und 50 Gewicht st eil en Polyäthylenterephthalat für die Inselkomponenten verwendet. Die Schlingenfestigkeit der Faser betrug 1,5 g/den. Das Faservlies wurde aus diesen Fäden in gleicher Weise wie in Beispiel 3 hergestellt, ohne daß eine Nadel während des Nadelverfahrens abbrach. Das Enderzeugnis zeigte ebenfalls ausgezeichnete Qualitäten wie das Erzeugnis des voranstehenden Beispiels.

Vergleichsbeispiel 2

Fäden mit inselartigem Aufbau wurden aus 65 Gewichtsteilen Nylon 6 und 35 Gewichtsteilen Polyethylenterephthalat gebildet. Die Herstellung des Faservlieses wurde in ähnlicher Weise, wie in Beispiel 3 beschrieben, durchgeführt. Der einzige Unterschied war, daß die extrudierten Fäden mit einer Geschwindigkeit von 500 m/min von der ersten Abziehwalze und mit einer Geschwindig-

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keit von 1.750 m/min von der zweiten Abziehwalze abgezogen wurden.

Ein Auslassen des Schneidvorgangs führte zu unerwünscht häufigen Nadelbrüchen, und zwar in einem solchen Ausmaß, daß das Nadelverfahren nicht durchgeführt werden konnte. Das erhaltene Faservlies zeigte mindere Eigenschaften. Die Schlingenfestigkeit der Faser betrug 5»7 g/den.

Vergleichsbeispiel 3

Bei dem in Beispiel 3 verwendeten laden mit inselartigem Aufbau wurde das Nylon 6 durch Polypropylen ersetzt. Das anschließend in ähnlicher Weise erzeugte Faservlies wurde nach Fortlassung des Schneidvorgangs dem Nadelverfahren unterworfen. Man stellte häufige Nadelbrüche fest. Das Enderzeugnis zeigte mindere Qualität.

Die Schlingenfestigkeit der Faser betrug 2,5 g/den. Während bei dem Nadelverfahren häufig Nadelbrüche auftraten, konnte man es

kaum bei einer Nadeldichte über 30 Nadeln/cm durchführen. Das erhaltene Vlies zeigte eine beachtliche Voluminosität, und seine Dichte betrug 0,033 g/cm . Seine Festigkeit betrug jedoch nur 1,95 kg/cm .

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Beispiel 5

Der Gehalt an Nylon 6 des Fadens mit inselartigem Aufbau nach Beispiel 3 wurde verschiedentlich verändert und die Schlingenfestigkeit der erhaltenen Pasern gemessen und in der nachstehenden Tabelle für die entsprechenden Anteile (Gewichtsprozent) aufgeführt.

Probe Nr.	Gewichtsprozent des An teils der Inselkomponen te	Schiingenfestigkeit der Faser in g/den
1	65	2,1
2	50	1,5
3	40	1,3
4	30	0,9
5	20	0,4

Aus den verschiedenen Fasern wurden nach der in Beispiel 1 beschriebenen Veise Yliese erzeugt· Ein Vlies einer Breite von 30 cm und 10 m Länge wurde einem Nadelverfahren unterworfen, bei dem die Nadeleindringtiefe 12 mm und der Einstichabstand 5 mm betrug und Einstichnadeln der Nr. 36 verwendet wurden,ohne daß ein besonderes Muster angewendet worden wäre. Die Beziehung

ο zwischen der gewählten Nadeldichte und der Anzahl der pro 1 m Filzoberfläche festgestellten Nadelbrüche ist in Mg, 4 gezeigt. Wie man aus dem Ergebnis sieht, nimmt die Anzahl der Nadelfcrüobr, .?;. Z :,zlieh bei einer Schiingenfestigkeit von 1,5 g/den zu.

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Je größer die Anzahl der bei dem Hadelverfahren auftretenden Nadelbrüche ist, desto minderwertiger ist die Qualität des Enderzeugnisses. Man hat festgestellt, daß, sobald die Häufigkeit der Nadelbrüehe ansteigt, eine Trennung der aus Nylon 6 bestehenden Inselkomponenten von der aus Polystyrol gebildeten Einbettkomponente eintritt und die extrem feinen Nylon 6-Fasern an der Faseroberfläche exponiert sind, ohne geschnitten zu werden. Dies beweist auch die Tatsache, daß der Anstieg der Festigkeit der Faser für die Erschwerung des Schneidens beim Nadelverfahren verantwortlich ist.

Beispiel 6

Wie üblich, wurde Polyäthylenterephthalat mittels eines Schmeißspinnverfahrens zu Fasern verarbeitet, und die erzeugten Fasern wurden zwischen Abziehwalzen verstreckt und über einen Ejektor auf dem Förderband verteilt. Die erhaltene Faser hatte einen Titer von 2,3 den und eine Schiingenfestigkeit von 4-,2 g/den» Die auf dem Förderband befindliche:, faservliesartige Masse wurde bei einer Temperatur von 16O⁰G zusammengedrückt und dann einem Schneidvorgang unterworfen, bei dem die in Fig. 10 gezeigten Schneidvorrichtungen, welche auf einem sich auf und ab bewegenden Brett befestigt waren, verwendet wurden« Die Dichte des Schneidvorgangs betrug 7 Schnitte/cm . Das geschnittene Vlies wurde anschließend einem ifadelverfahren unterworfen, bei dem die Nadeldichte 1.200 Nadeln/cm und die Eindringtiefe der

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Nadeln 10 mm betrugen, wobei Nadeln der Nr. 40 verwendet wurden. Die Häufigkeit der Nadelbrüche betrug 2,3 pro 1 m Oberfläche des Vlieses.

Der erhaltene Pilz wies eine Dichte von 0,152 g/cnr auf, sein

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Gewicht betrug 386 g/cm und seine Festigkeit 17 kg/cm . Er zeigte ferner eine ausgezeichnete Elastizität, insbesondere war er geeignet für die Verwendung als Polstermaterial oder als Teppiche. Setzte man jedoch das Vlies unmittelbar dem Nadelverfahren aus, ohne vorher einen Schneidvorgang durchzuführen, dann traten bereits bei der Nadeldichte von 50 Nadeln/cm bis

zu 19 Nadelbrüche/m Vliesoberfläche auf. Diese Häufigkeit der Nadelbrüche war zu groß, um das Nadel verfahr en noch weiter fortzusetzen.

Beispiel 7

Bei Beispiel 2 wurde Polystyrol als Einbettkomponente mit einem Gewichtsanteil von 50 Gewichtsprozent verwendet. Die Schiingenfestigkeit der Fasern betrug 2,8 g/den. Ein aus diesen Fasern hergestelltes Vlies wurde einem Nadelverfahren unterworfen, bei Anwendung einer Nadelmaschine mit nadeiförmigen Schneidblättern, welche zusammen mit Nadeln in einem Nadelhalter eingesetzt waren. 10 m des Vlieses wurden dem Nadelverfahren unterworfen, welches gleichzeitig mit dem Schneidvorgang verlief, wobei die Nadeldichte 700 Nadeln/cm betrug und nur 7 Nadeln

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abbrachen.

Das erhaltene Filzmaterial wurde bei 120⁰C 10 Minuten lang in trockener Atmosphäre erhitzt und dann mit einer auf 50⁰C befindlichen 20 %igen wässerigen Lösung aus Polyvinylalkohol imprägniert. Der Trockenvorgang wurde bei einer Temperatur von 140⁰C durchgeführt. Nach dem Trocknen befand sich der PoIyvinylalkohol im wesentlichen innerhalb des Oberflächenbereichs des Filzes. Die inneren Teile des Filzes zeigten wenig von dieser Substanz. Das erhaltene Filzmaterial wurde etwa in seiner Mitte parallel zur Oberfläche aufgeschnitten. Der geschnittene Filz wurde dann mit einer 15 %igen Polyurethanlösung in Dimethylformamid imprägniert. Die Verfestigung des Polyurethans wurde durch sorgfältiges Waschen des Filzes mit heißem Wasser erzielt. Beide Oberflächen des aufgeschnittenen Filzmaterials wurden anschließend gerauht. Eine der gerauhten Oberflächen zeigte zahlreiche kurze hervorstehende elastische W Faserenden. Die andere Oberfläche zeigte gerauhte Faserenden einer weichen Beschaffenheit. Das erhaltene Filzmaterial war besonders weich und zeigte eine naturlederähnliche Griffigkeit,

Beispiel 8

70 Gewichtsteile Nylon 6 und 30 Gewichtsteile Polyathylenterephthalat wurden zu polymeren Stücken vermischt und dann bei einer Spinntemperatur von 285⁰C versponnen. Nach dem

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Austritt aus der Spinndüse wurden die Fäden 30 cm unterhalb der Spinndüse von einem Ejektor abgezogen und gleichmäßig auf ein Förderband verteilt. Me Stärke der erhaltenen Fasern lag im Bereich zwischen 0,6 und 4,0 den. Die mittlere Schlingenfestigkeit betrug 3»2 g/den. Aus diesen Fasern wurde ein Vlies von

320 g/m Gewicht erzeugt, welches dann einem Schneidvorgang mit

einer Schnittdichte von 23 Schnitten/cm unterworfen wurde, unter Verwendung von Schneidnadeln, wie sie in Fig. 1A gezeigt sind. Anschließend wurde das geschnittene Filzmaterial einem Nadelverfahren unterworfen, bei dem die Nadeldichte 1.000 Nadeln/cm betrug und Nadeln der Nr, 40 verwendet wurden. Man

konnte nur 0,92 Nadelbrüche/m feststellen. Die Dichte des erhaltenen Filzes betrug 0,117 g/cm . Aus diesem Wert kann man entnehmen, daß der erhaltene Filz einen vernünftigen inneren Aufbau und eine verbesserte Elastizität aufweist. Ließ man den Schneidvorgang aus, dann erhielt man eine beachtliche Häufig-

keit der Nadelbrüche bei einer Nadeldichte von 350 Nadeln/cm , und die Dichte des Filzes betrug 0,033 g/cm . Aus diesem Wert geht eindeutig hervor, daß der erhaltene Filz eineiunerwünscht lockeren Aufbau aufweist.

Beispiel 9

In Beispiel 8 wurden Nylon 6 durch Polystyrol ersetzt. Der liter der erhaltenen Faser betrug im Mittel 1,7 den, und die Schling«!!festigkeit hatte den Wert von 0,78 g/den. Aus diesen

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Fasern erzeugte man ein faservlies von 550 g/m Gewicht» Bas erhaltene Vlies wurde einem Nadel verfahren unterworfen;, bei dem

die Nadeldichte 300 Nadeln/cm und die Eindringtiefe der Nadeln 12 mm betrugen und Nadeln der Nr. 32 verwendet wurden. Danach wurde das Filzmaterial einem weiteren Nadelverfahren unterworfen, bei dem Nadeln der Nr. 40 verwendet wurden. Dieses Nadel— verfahren wurde bis zu einer Nadeldichte von 1.200 Nadeln/cm durchgeführt. Außer einigen Nadelbrüchen beim Beginn des Nadel-P Verfahrens, konnte der ganze Vorgang ohne Störungen ablaufen. Das erhaltene Filzmaterial hatte eine Dichte von 0,157 g/cm .

Das Filzmaterial wurde mit einer 10 %igen wässerigen Lösung von Polyvinylalkohol imprägniert und nach dem Trocknen in ein Trichloräthylenbad eingebracht. Anschließend wurde das Filzmaterial mit einer Polyurethanlösung in Dimethylformamid imprägniert, wobei das Polyurethan zu einem Teil ein Aminosäurekunstharz enthielt. Anschließend wurde das Imprägniermittel ver-

» festigt und getrocknet. 153 Gewichtsteile Polyurethan wurden 100 Gewichtsteilen der Faserkomponente mitgeteilt. Das erhaltene faserige Vlies hatte eine Festigkeit von Ji>1 kg/cm , eine Dehnungsfähigkeit von 141 %, eine Spannung bei 20 % Dehnung von

36 kg/cm . Es zeigte ferner eine naturlederähnliche Griffigkeit,

Bei der praktischen Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es auch wünschenswert, polymere Hischfäden zu verwenden, die man mittels des Mischspinnverfahrens aus mindestens zwei polymeren Komponenten erhalten kann» In diesem Fall ist es

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wünschenswert, daß in dem inneren Aufbau des !Fadens mindestens eine der Komponenten sich über mehr als 1 cm längs der Länge des Badens erstrecken sollte·

Obwohl die oben beschriebenen !Faservliese, welche aus fadenartigen Pasern mit inselartigem Aufbau gebildet wurden, viele Vorteile gegenüber den herkömmlichen Faservliesen, beispielsweise Kunstleder oder Vliesstoffen, zeigen, sind sie Jedoch hinsichtlich ihres inneren Aufbaus, ihrer Maßhaltigkeit und ihrer leichten Verarbeitungsfähigkeit den natürlichen Kollagenfasern unterlegen. Diese Unterlegenheit der fadenähnlichen Fasern mit inselartigem Aufbau kann (jedoch durch Anwendung einer zweckentsprechenden Wärmebehandlung der faservliesartigen Masse nach der Verfitzung der Fasern in dem vliesartigen Material verbessert werden. Bei dieser Wärmebehandlung wird das faservliesartige, in seinem Innern verfitzte Fasern aufweisende Material Temperaturen unterworfen, die höher als die Verstrecktemperatur der Fasern oder höher als die Kristallisations- % oder Verfestigungstemperatur des die Inselkomponente bildenden Materials sind, und zwar während einer Zeitdauer, die langer als die Verstreckzeit ist. In diesem Zusammenhang ist es besonders wünschenswert, die faservliesartige Masse aus Fasern zu bilden, bei denen die Inselkomponenten in unvollständig kristallisiertem Zustand vorliegen. In diesem Fall wird bei Anwendung der beschriebenen Wärmebehandlung die Kristallisation der Inselkomponenten fortschreiten, wodurch die den Innenaufbau des Faservlieses bildenden Fasern schrumpfen und die Festigkeit

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des Verfitzten faserigen Aufbaus des Faservlieses erhöhen.

14 Ansprüche 4 Elguren

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Claims

PATENT ANWAUT 8ooo München ΛΛ -f 70/8724 Telefon 6ΘΟ5 68 Ansprüche

1.) Verfahren zur Herstellung eines Faservlieses, d a d u r ch gekennzeichnet , daß zunächst aus einer Mehrzahl kontinuierlicher fadenartiger Fasern eine faservliesartige Masse erzeugt wird und anschließend eine oder mehrere dieser übereinander angeordneten und miteinander verbundenen faservliesartigen Massen einem Schneidvorgang unterworfen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Schneidvorgang die faserartige Masse oder die faserartigen Massen mittels eines porösen Brettes zusammengepreßt werden und durch in dem genannten Brett befindliche Löcher mit schneidfähigen Spitzen ^ versehene Stifte in die faserartige Masse oder die faserartigen Massen eingedrückt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidvorgang in Verbindung mit dem herkömmlichen Nadelverfahren durchgeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3i dadurch gekennzeichnet , daß der Schneidyorgang vor dem

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Nadelvorgang durchgeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die faservliesartigen Hassen aus Fasern gebildet werden, deren ßchlingenfestigkeit im Bereich zwischen 0,2 und 1,5 g/den liegt, und daß der Schneidvorgang durch Anwendung des herkömmlichen Nadelverfahrens durchgeführt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die faservliesartigen Hassen aus polymeren Hischfäden aufgebaut werden.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die fadenartigen Fasern einen sogenannten inselartigen Aufbau aufweisen.

^ 8. Verfahren nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet , daß die Inselkomponenten einen liter zwischen 0,001 und 0,5 den und die Einbettkomponente eine Schiingenfestigkeit von 1,5 g/den oder weniger, gemessen an einem Einzelfaden, aufweisen.

9. Verfahren nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet , daß der Scimeidvorgang mit einem herkömmlichen Nadelverfahren kombiniert wird und anschließend die Einbettkomponente aus der so behandelten faservliesartigen

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Masse entfernt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet , daß die Faser mit inselartigem Aufbau diskontinuierliche feine Inselkomponenten einer Mindestlänge von 1 cm enthält, die von einer Einbettkomponente umgeben sind, deren Schiingenfestigkeit 1,5 g/den oder weniger, bestimmt bei einem Einzelfaden, beträgt.

11. Verfahren nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidvorgang in Verbindung mit dem herkömmlichen Nadelverfahren durchgeführt wird, daß die faservliesartige Masse oder die Massen nach Durchlaufen des Nadelvorgangs mit einer wasserlöslichen polymeren Substanz imprägniert werden, daß die Einbettkomponente aus der Masse mittels eines Lösungsmittels herausgelöst wird, daß die Masse anschließend mit einem elastischen Polymer imprägniert wird und daß die wasserlösliche polymere Substanz gleichzeitig oder nach Verfestigung des elastischen Polymers entfernt wird.

12. Faservlies, gekennzeichnet durch einen inneren Aufbau aus einer Mehrzahl feiner Fasern eines Titers zwischen 0,001 und 0,5 den, die im wesentlichen in Bündelform vorliegen und dreidimensional miteinander verfitzt sind, während sie ihre Bündelform beibehalten, wobei die Längen der Bündel voneinander verschieden sind.

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13. Faservlies nach Anspruch 12, dadurch gekenn zeichnet , daß die genannten Bündel 15 oder
mehrere feine Fasern enthalten.

. Faservlies nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß es ein aus einer elastischen polymeren Substanz gebildetes Imprägniermittel enthält.

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