DE1102693B

DE1102693B - Genadelter Vliesstoff und Verfahren zu seiner Herstellung

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Publication number: DE1102693B
Application number: DEM42309A
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1958-08-04
Filing date: 1959-07-30
Publication date: 1961-03-23
Also published as: US2970365A; AU1706970A; GB915682A; FR1226063A; GB1245527A; ZA704413B; GB953693A; NL235456A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft einen genadelten Vliesstoff, der mindestens eine Klebschicht aufweist.

Bei einem bekannten genadelten Vliesstoff dieser Art sind die durch die Nadelung aus dem Stoff herausgezogenen Faserbüschel in die Klebschicht völlig eingebettet. Im Gegensatz hierzu treten erfindungsgemäß die durch die Nadelung erfaßten Faserbüschel durch die Klebstoffschicht hindurch und erstrecken sich im Falle eines Mehrschichtenvlieses mindestens bis in die benachbarte Vlieslage. Bei Anwendung auf ein Einschichtvlies dienen die durch die Klebstoffschicht hindurchtretenden Enden der Faserbüschel dem Zweck, die Klebstoffschicht mehr oder weniger zu verkleiden, je nach Wunsch. Bei Anwendung auf ein Mehrschichtenvlies haben die sich in die benachbarte Vlieslage erstreckenden Enden der Faserbüschel den Zweck, die Vliesschichten noch fester miteinander zu verbinden, als es durch die Klebstoffschicht allein möglich wäre.

Zum Herstellen des genadelten Vliesstoffes nach der Erfindung erfolgt erfindungsgemäß das Nadeln jeweils nach Aufbringen der Klebstoffschicht (en) auf die Vlieslage(n) bzw. nach dem Zusammenkleben der \'lieslagen durch die Klebstoffschicht, wobei die Nadeln die Klebstoff schicht (en) durchstechen und die Faserbüschel hindurchziehen, so daß sich diese in ausreichendem Maß über die Klebstoffschicht hinaus erstrecken.

Zum Herstellen des bekannten genadelten Vliesstoffes war man umgekehrt verfahren, indem das Nadeln der Vlieslage (n) zunächst erfolgte und dann erst die Klebstoffschicht aufgebracht wurde. Demgegenüber bietet das Verfahren nach der Erfindung den Vorteil, daß der Vliesstoff beim Einführen in die zum Nadeln dienende Maschine durch die Klebstoffschicht verstärkt ist und sich daher besser einführen läßt. Auch bietet das Verfahren nach der Erfindung den Vorteil, daß die Zahnlücken der Verzahnung der zum Nadeln verwendeten Werkzeuge durch die Klebstoffschicht nicht verklebt werden, was zu befürchten wäre, wenn die Nadeln mit noch klebrigem Stoff in Berührung kommen.

Der Vliesstoff kann auch in an sich bekannter Weise von beiden Seiten her genadelt werden.

Verwendet man in bekannter Weise einen thermoplastischen Klebstoff, dann empfiehlt es sich, die Klebstoffschicht (en) nach dem Nadeln zu erwärmen, damit sie zu einer festen Haftung an den durch sie hindurchtretenden Faserbüscheln gelangen.

Zur Herstellung eines zweitägigen Vliesstoffes können die beiden Vlieslagen zunächst je mit einer thermoplastischen Klebstoffschicht versehen, dann durch Nadeln miteinander verbunden und anschließend zwecks Verklebens unter Druck erwärmt werden.

Genadeiter Vliesstoff
und Verfahren zu seiner Herstellung

Anmelder:

David Morgenstern,
New York, N. Y. "(V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. M. Licht, Patentanwalt,
München 2, Sendlinger Str. 55

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 4. August 1958 und 1. Juni 1959

aufgebrachten

Unter »Vliesstoff« im vorstehend verwendeten Sinne ist jede nicht gewebte oder gewirkte Faserschicht zu verstehen.

Nachstehend seien einige Ausführungsbeispiele des

Erfindungsgegenstandes mit Bezug auf die Zeichnung veranschaulicht. In dieser zeigt

Fig. 1 ein Einschichtvlies mit der
Klebstoffschicht,

Fig. 2 das in Fig. 1 gezeigte Vlies im Querschnitt nach dem Nadeln,

Fig. 3 einen Querschnitt durch ein Zwischenprodukt, und

Fig. 4 einen Querschnitt eines von beiden Seiten her genadelten zweilagigen Vliesstoffes nach der Erfindung.

Das in Fig. 1 gezeigte einlagige Vlies 7 kann durch Karden, Garnetten oder Krempel oder auch durch Niederschlagen von Fasern auf einem Sieb durch Luftsaugung gewonnen sein. Am besten verwendet man ein Vlies 7 mit regellos angeordneten Fasern. Es können hierfür tierische, pflanzliche, mineralische oder synthetische Fasern in Frage kommen, wie beispielsweise Roßhaar, Rinderhaar, Wolle, Baumwolle, Leinen, Kokosfasern, Fasern aus Asbest, Glas, Metall u. dgl. oder auch z. B. Fasern aus Kunstseide oder einem Polymerisat, wie Polyamid. Es kann sich auch um beliebige Mischungen dieser Fasern handeln. Das Vlies 7 ist auf der einen Seite 6 mit einer Klebstoffschicht versehen. Am besten wird dieser Klebstoff in flüssiger Form aufgebracht, z. B. aufgesprüht. Bei dem Kleb-

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stoff kann es sich um eine Lösung, eine Emulsion oder eine Aufschwemmung eines Bindemittels in Wasser oder in einer organischen Flüssigkeit handeln. Als Bindemittel kann dabei auch ein Stoff dienen, der erst nach dem Trocknen und Erwärmen klebrig wird. Insbesondere eignen sich als Bindemittel Polymerisate, wie Vinylharze, Isocyanatharze, Polyamide, Polyakrylate, Melamin-Formaldehyd-Kondensate, natürliche und synthetische Gummiarten sowie Mischungen dieser Stoffe. Als organische Lösungsmittel können niederwertige Alkohole, Kohlenwasserstoffe, Ketone u. dgl. oder deren Mischungen verwendet werden. Ein Lösemittel braucht nicht verwendet zu werden, wenn man monomere oder polymere Stoffe benutzt, die für gewöhnlich flüssig sind, aber durch einen Trocken- oder Vulkanisier- oder Härtevorgang verfestigt werden können. Dabei kann dem Bindemittel ein Härtemittel beigefügt sein, daß die Verfestigung beim Trocknen oder Erwärmen beschleunigt. Wichtig ist es, daß das Bindemittel eine verhältnismäßig dünne Schicht auf der einen Seite des Vlieses 7 bildet und nicht bis zur anderen Seite des Vlieses durchdringt. Das Trocknen bzw. Erhärten der Schicht 6 kann dadurch bewirkt werden, daß man das Vlies 7 zwischen beheizten Walzen hindurchlaufen läßt, die dabei im Bedarfsfalle aufeinandergedrückt werden können. Eine andere Möglichkeit besteht darin, das mit der Schichte versehene Vlies 7 durch einen Trockenofen laufen zu lassen. Nach dem Trocknen und beim Einführen in die Nadelmaschine führen die von der dünnen Klebstoffschicht erfaßten Fasern des Vlieses 7 die nicht mit dem Klebstoff benetzten Fasern mit sich mit. Die Stärke des Vlieses 7 kann in weiten Grenzen schwanken. Denn das Gewicht der Fasern kann sich z. B. auf 17 bis 240 g/m² belaufen.

Besteht das Vlies 7 aus verfilzbaren Fasern, so kann es mit irgendeinem bekannten bewährten Verfahren zum festen Verfilzen der Fasern behandelt werden. Die Klebschicht hat dabei auch die Wirkung, daß sie das Schwinden des Filzes beim Waschen verringert.

Wird das durch die trockene Schicht 6 verfestigte Vlies 7 durch die das Nadeln bewirkende Maschine geschickt, so entsteht das in Fig. 2 veranschaulichte Erzeugnis.

Bei diesem Erzeugnis erstrecken sich die durch die 4S Nadelung erfaßten Faserbüschel 9 über die Klebstoffschicht 6 in ausreichendem Maße hinaus. Die Enden der Faserbüschel 9 können gegebenenfalls nach der Nadelung miteinander verfilzt werden.

Um ein Mehrschichtenvlies nach der Erfindung herzustellen, wird mindestens ein Vlies 17 auf der einen Seite mit einer Klebschicht 6 versehen, und es wird ein zweites Vlies 17', das gewünschtenf alls auch eine Klebschicht 6' haben kann, mit dem Vlies 17 verklebt. Nach dem Trocknen der Schichten 6, 6' werden die aufeinandergelegten Vlieslagen 17, 17' mit Hilfe gezahnter Nadeln 11,12 erst von der einen Seite oder von beiden Seiten her genadelt, wie es in Fig. 4 angedeutet ist. Das ist die Wirkung, daß die durch die Nadelung erfaßten Faserbüschel 9 durch die Klebstoffschichten 6,6' hindurchtreten und sich bis in die benachbarte Vlieslage 17 bzw. 17' erstrecken, wie es Fig. 4 zeigt.

Bestehen die beiden Schichten 6 und 6' aus einem thermoplastischen Stoff, so genügt es, den aus den Vlieslagen 17, 17' gebildeten Schichtkörper vor oder nach dem Nadeln zu erwärmen, bis die beiden dadurch klebrig werdenden Schichten 6, 6' vereinigt sind. Gegebenenfalls können dabei die Vlieslagen 17,17' gleichzeitig aufeinandergedrückt werden. Das kann z. B. in der Weise geschehen, daß die aufeinandergelegten Vlieslagen 17, 17' zwischen zwei beheizten Walzen hindurchgeführt werden.

Entweder kann man die beiden Vlieslagen 17, 17' vor ihrer Vereinigung oder den fertigen Schichtkörper gemäß Fig. 3 oder 4 färben, bedrucken, appretieren oder sonstwie behandeln.

Enthalten die Schichten 6, 6' ein thermoplastisches Bindemittel, so empfiehlt sich die nachträgliche Erwärmung des Erzeugnisses nach dem Nadeln, damit die Faserenden 9 in den Schichten 6, 6' verklebt werden. Das ergibt eine besondere hohe Festigkeit. Durch entsprechende Wahl der Art der Fasern und des Klebstoffes sowie der Mengenverhältnisse kann man das Gewicht je Quadratmeter, die Festigkeit, die Griffigkeit und die Luftdurchlässigkeit innerhalb weiter Grenzen beliebig wählen. Das Erzeugnis eignet sich daher für zahllose Anwendungszwecke,-beispielsweise in der Bekleidungsindustrie. Dort kann es unter anderem als Futterstoff oder für Decken verwendet werden.

Nunmehr seien verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung im einzelnen erläutert.

Beispiel I

Aus Wollfasern wird ein Vlies hergestellt, dessen Gewicht sich auf 130 g/m² beläuft. Auf die eine Seite dieses Vlieses werden je Quadratmeter 65 g eines flüssigen Bindemittels aufgespritzt, das in Gewichtsteilen die folgende Zusammensetzung hat:

Gewichtsteile
Polyvinylchloridemulsion

mit 55% Gehalt an Kunstharz 100

Butylbenzylphthalat 20

Wasser 62,5

182,5

Die aufgesprühte Klebstoff schicht wird bei 122° C getrocknet. Dann wird das Vlies derart durch eine Nadelmaschine geschickt, daß seine Klebstoffschicht von den Nadeln abgewandt ist. Anschließend werden die Fasern einem Verfilzungsprozeß unterworfen.

Beispiel II

Aus Wollfasern wird ein Vlies hergestellt, das 100 g/m² wiegt. Auf jeden Quadratmeter werden 35 g des folgenden flüssigen Bindemittels aufgesprüht:

Gewichtsteile Akrylharzemulsion

mit 46% Harzgehalt 100

Ammoniak-Kasein-Lösung

mit 20% Kaseingehalt 20

120

Das besprühte Vlies wird 2 Minuten lang bei einer Temperatur von 122° C getrocknet. Dann werden nochmals 35 g desselben Bindemittels je Quadratmeter auf die andere Seite des Vlieses aufgesprüht und getrocknet. Nach dem Trocknen der zweiten Schicht wird das Vlies zweimal durch eine Nadelmaschine geschickt und dazwischen gewendet. Dann werden die auf beiden Seiten aus den Klebschichten herausgedrungenen Faserenden verfilzt.

Beispiel III

Es werden zwei Vliese hergestellt, von denen das eine 50 bis 60% Wollfasern enthält und das andere aus 50% Acetatcellulose-Zellwolle und 50°/o Polyamidfasern besteht. Die Stärke der beiden Vliese be-

läuft sich auf 70 g/m². Jedes dieser Vliese wird auf der einen Seite mit dem folgenden Klebstoff besprüht:

Gewiditsteile Polyvinylacetatemulsion

mit 55% Kunstharzgehalt 100

Tributylphosphat 35

Wasser ■ 90

225

201

Während der aufgesprühte Klebstoff noch feucht ist, werden die beiden Vliese mit den Klebflächen aufeinandergelegt. Der so gewonnene Schichtkörper wird dann auf 122° C erwärmt und 2 Minuten lang bei dieser Temperatur getrocknet und dann durch Kalanderwalzen geschickt, die auf 178° C erwärmt sind und einen Abstand von 0,5 mm haben und mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 4,50 m/min laufen. Das so gewonnene Erzeugnis wird zweimal durch eine Nadelmaschine geschickt und zwischendurch gewendet. Die Wollfasern können dann verfilzt werden.

35

Beispiel IV

Aus 50 bis 60% Wolle und im übrigen einer Polyamidfaser werden zwei Vliese hergestellt, deren Gewicht sich auf 85 g/m² beläuft. 50 g des nachstehend beschriebenen Klebstoffes werden je Quadratmeter auf diese beiden Vliese aufgesprüht:

Gewichtsteile Nitrilkautschukmilch

mit 40% Festanteilen 200

Zinkoxyd 4

Schwefel 2

Zinkdibutyldithiocarbamat 2

Alkylarylpolyester 2

Wasser 15

225

Nach Besprühen der beiden Vliese werden diese mit den besprühten Flächen aufeinandergelegt, und der so gewonnene Schichtkörper wird dann bei einer Temperatur von 122° C 3 Minuten lang getrocknet. Nach dem Trocknen wird das aus den beiden Vliesen bestehende Erzeugnis zweimal durch eine Nadelmaschine geschickt und zwischendurch gewendet. Dann wird das Erzeugnis bei einer Temperatur von 192° C 1 Stunde lang vulkanisiert. Dann können die beiden auf diese Weise vereinigten Vliese verfilzt werden.

Beispiel V

Aus Wolle werden zwei Vliese hergestellt, die ein Gewicht von 100 g/m² haben. Diese Vliese werden mit 35 g des nachstehend erläuterten Klebstoffes je Quadratmeter besprüht:

55

Gewichtsteile

Lösung von Polyamidharz

mit 10% Harzgehalt 200

Zitronensäure 1

60

Die besprühten Vliese werden dann mit den Klebstoffschichten aufeinandergelegt und in einem Ofen bei 122° C 3 Minuten lang getrocknet. Nach dem Trocknen wird das so gewonnene Erzeugnis auf der einen Seite mit demselben Klebstoff besprüht, und zwar mit 18 g/m². Alsdann wird das Erzeugnis bei 122° C 1 Minute lang getrocknet und dann auf seiner anderen Seite ebenso besprüht und wieder getrocknet. Anschließend schickt man das Erzeugnis zweimal durch eine Nadelmaschine, wobei man es zwischendurch wendet. Anschließend wird das Erzeugnis 10 Minuten lang in einem Ofen vulkanisiert, und zwar bei einer Temperatur von 160° C. Dann wird das Erzeugnis einem Verfilzungsverfahren unterworfen.

Beispiel VI

Aus 60% Wolle und 40% Baumwollfasern werden zwei Vliese hergestellt, die je 70 g/m² wiegen. Jeder dieser Vliese wird mit 35 g je Quadratmeter unter Verwendung des folgenden Klebstoffes besprüht:

Gewichtsteile Nitrilkautschukmilch

mit 40% Festgehalt 200

Zinkoxyd 4

Schwefel 2

Alkylarylpolyester-Alkohol 2

Melamin-Formaldehyd-Harz

mit 80% Harzanteil 25

Wasser 50

283

Nach dem Besprühen werden die beiden Vliese _a5 2 Minuten lang bei einer Temperatur von 122° C im Ofen getrocknet. Alsdann werden sie mit ihren Klebstoffseiten aufeinandergelegt und dann zweimal durch eine Nadelmaschine geschickt, aber zwischendurch gewendet. Nach dem Nadeln wird das Erzeugnis in _₀ einem Ofen 1 Stunde lang bei einer Temperatur von 132° C zwecks Verklebens der Vlieslagen und Vulkanisierens des Bindemittels behandelt.

Beispiel VII

Aus Wollfasern werden zwei Vliese hergestellt, die 85 g/m² wiegen. Auf diese werden 50 g des nachstehend beschriebenen Klebstoffes je Quadratmeter aufgesprüht :

Gewichtsteile

Toluoldiisocyanat 180

Polyesterharz 1000

Äthylacetat 590

Methyldiäthanolamin 20·

Toluol 590

2380

Die in dieser Weise besprühten Vliese werden mit den besprühten Seiten aufeinandergelegt und dann in einem Ofen bei einer Temperatur von 93° C 5 Minuten lang getrocknet. Nach dem Trocknen wird das Erzeugnis auf nur einer Seite mit 17 g des nachstehend erläuterten Klebstoffes je Quadratmeter besprüht:

Gewichtsteile

Sojabohneneiweiß 100

Ammoniak, 26° 20

Wasser 480

Polyäthylenglycol 25

625

Nach dem Besprühen wird das in dieser Weise gewonnene Erzeugnis 1 Minute lang bei 122° C getrocknet. Dann wird die andere Seite ebenso besprüht, worauf das Trocknen erfolgt. Nachdem das Erzeugnis auf beiden Seiten besprüht ist, wird es durch Kalanderwalzen geschickt, die auf 177° C erwärmt sind, einen Abstand von 0,15 mm haben und mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 6 m/min laufen. Nach dem Kalandern wird dieses zweimal durch die Nadelmaschine geschickt und zwischendurch gewendet. Dann wird das

Erzeugnis 20 Minuten lang in einem Ofen auf 122° C erwärmt und anschließend einem Verfilzungsverfahren unterworfen.

Claims

Patentansprüche:

1. Genadeiter Vliesstoff, der mindestens eine Klebschicht aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Nadelung erfaßten Faserbüschel (9) durch die Klebstoff schicht (en) (6, 6') hindurchtreten und im Falle eines Mehrschichtenvlieses sich mindestens bis in die benachbarte Vlieslage (17, 17') erstrecken.

2. Verfahren zum Herstellen eines Vliesstoffes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Nadeln jeweils nach Aufbringen der Klebstoffschicht(en) auf die Vlieslage(n) bzw. nach dem Zusammenkleben der Vlieslagen durch die Klebstoffschicht erfolgt, wobei die Nadeln die Kleb-

stoffschicht(en) durchstechen und die Faserbüschel hindurchziehen, so daß sich diese in ausreichendem Maße über die Klebstoffschicht hinaus erstrecken.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines thermoplastischen Klebstoffes die Klebstoffschicht(en) nach dem Nadeln erwärmt wird (werden).

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3 zum Herstellen eines zweilagigen Vliesstoffes, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Vlieslagen zunächst je mit einer thermoplastischen Klebstoffschicht versehen, dann durch Nadeln miteinander verbunden und anschließend zwecks Verklebens unter Druck erwärmt werden.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschriften Nr. 1 042 945,
026 376.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen