DE1635584A1

DE1635584A1 - Verfahren zur Herstellung von Faserbloecken

Info

Publication number: DE1635584A1
Application number: DE19651635584
Authority: DE
Inventors: Schmidt Charles Joseph; Vincent James Ralph
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1964-11-10
Filing date: 1965-11-10
Publication date: 1970-07-16
Also published as: US3325324A; FR1465503A; GB1079590A; NL6514586A

Description

P 16 35 584. 3-26
Neue Unterlagen

E. I. DU PONT DE NEMOURS AND COMPANY 10th and Market Streets, Wilmington, Del. I9898, V.St.A.

Verfahren zur Herstellung von FaserblSoken

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von porösen, gebundenen Blöcken, die von bauschigen, faserförmigen Materialien gebildet werden„

In der USA-Patentschrift 3 085 922 sind Verfahren beschrieben, um parallelisierte Fasern einer Form zuzuführen, die Fasern an in Abständen vorliegenden Berührungspunkten unter Bildung eines Blocke aneinandersubinden und dann den Block quer zur Richtung der ausgerichteten Fasern unter Bildung eines porösen, selbsttragenden Faser-FlUchenmaterials zu schneiden. Wenn die Flächengebilde von Blöcken geschnitten werden, die durch Zuführung geschnittener Abschnitte von Krempelsohichtgn hergestellt werden, zeigt aioh manchmal di© Neigung, dass beim Biegen des Blocke oder Fläohengebildes Bereiche hoher und garinger Faserdiehfce in ErseheInung braten. Dieae Diohte-Ungleichmässlgkeiten treten oft in Form von Beparationen oder

Neu© Unterlacjen (Art. 7 81 Aba. 2 Mr, l Satz 3 (tos XnJwun|ag«3. v. 4.9. 9829/1283 '" ~ ¹ '--■ „: ,·-.-v.

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Spaltlinien in Erscheinung, wo die lagen der Krempelschicht aneinandergepresst wurden·

Die vorliegende Erfindung stellt ein verbessertes Verfahren zur Verfügung, um Ungleiehmässigkeiten und Dichtevariationen in Flächenmaterialien und Schichtstoffen, die aus porösen, gebundenen Faserblöcken hergestellt werden ₉ herabzusetzen»

Das Verfahren gemäss der Erfindung zur Herstellung von porösen_β gebundenen Faserblöcken unter Zusammenfügen paralleler Reihen bauschiger Faserelemente, vorzugsweise Faserbänder, wobei jede Reihe eine Faserorientierung überwiegend in der längsrichtung der bauschigen Faserelemente aufweist, zu einem Faserkörper und Binden des Faserkörpers auf allen drei Dimensionen an in Abständen vorliegenden Berührungspunkten kennzeichnet sich dadurch, dass man benachbarte Reihen der bauschigen Faser» elemente jeweils versetzt zu einem Faserkörper verhältnismässig geringer Dichte zusammenfügt und danach den Faserkörper in Richtung mindestens einer Achse, die zu den parallelen Reihen bauschiger Faserelemente im wesentlichen senkrecht steht, auf ein Pressverhältnis im Bereich von 2,0 bis 8,0 und auf eine Enddiohte Im Bereich von 0,003 bis 0,08 g/cnr (0,2 bis 5,0 Pounds/Kubikfues) zusammenpresst mit der Massgabe, dass bei einer Enddiohte im Bereich von 0,008 bis

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0,08 g/cm^ (0,5 bis 5,0 Pounds/Kubikfuss) das Pressverhältnis im Bereich, von 3,5 bis 8,0 liegt und der Faserkörper biaxial zusammengepresst wird.

Nach der bevorzugten Ausfiihrungsform wird der Faserkörper biaxial zusammengepresst <> Vorzugsweise werden benachbarte Reihen von Faserband-Abschnitten so zueinander versetzt, dass benachbarte Reihen in Bezug aufeinander um einen Betrag versetzt sind, der ungefähr die Hälfte des Abstandes zwischen Mitten der bauschigen Faserelemente beträgt.

Unter dem bauschigen Faserelement ist eine Gruppe von Fasern oder Fäden zu verstehen, die durch Reibung untereinander lokker aneinandergehalten werden, wobei die Fasern oder Fäden überwiegend axial (in der Längsrichtung der Gruppe) ausgerichtet sind ο Typisch für die bauschigen Faserelemente sind Faserband und Vorgarnο Bas Faserband wird bevorzugt.

Unter biaxialem Zusammenpressen ist zu verstehen, dass eine Presskomponente in Richtung (längs) einer Achse verläuft, die zu den parallelen Reihen der bauschigen Faserelemente im wesentlichen senkrecht steht, und die andere Presskomponente in Richtung (längs) einer Achse, die im wesentlichen senkrecht zu der erstgenannten Achse steht. Die Reihenfolge, in der die beiden Presskomponenten zur Einwirkung kommen, ist nicht ent-

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scheidend; die einzigen Kriterien bestehen darin, dass jede Komponente mindestens 25 $ der Dichtesteigerung von der yerhältnismässig geringen Dichte des Faserkörpers bis zur Enddichte des Faserblocks ergibt β Vorzugsweise soll sich jede Presskomponente aus gegeneinander wirkenden Kräften auf jeder entsprechenden Seite des Faserkörpers zusammensetzen, aber es geniigt, wenn die Kräfte nur auf zwei Seiten zur Einwirkung gebracht werden₀

Das Pressverhältnis bedeutet das Verhältnis der Enddichte zu der Anfangsdichte, die bei dem anfänglichen Zusammenfügen der parallelen Reihen der Elemente erhalten wirdβ

Allgemein führt bei einer Block-Enddichte im Bereich von etwa 0,005 bis 0,008 g/em-* (etwa 0,2 bis 0,5 Pounds/Kubikfuse) das Zusammenfügen der Reihen von Faserband-Abschnitten in verßettfter Anordnung zu einem Faserblock guter (xleichmässigkeit, op dass ein Zusammenpressen in Richtung nur einer Achse notwendig ist_e Wenn eine Block-Enddichte im Bereich von etwa OfOOB Ms 0_P08 e/Gvc? (etwa 0,5 bis 5,0 Pounds/Kubikfuss) gewilneeht wird, führt ein Zusammenpressen in Richtung nur einer Aohoe zu übermäsßlßGii Presslinien und ist ein biaxiales Trossen notwendig, um einen Faserblock besonders guter Gleichm&eiiigkeit au erzielen* Für eine Blook-Enddichte von 0,003 bis . 0,000 g/om* (0_f2 bis 0,5 Pounds/Kubikfuae) wird ein Preeaver-

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hältniB von 2,0 bis 5»5 benötigt.

Nachfolgend sind Ausfiihrungsformen der Erfindung und Ihre Vorteile näher an Hand der Zeichnungen beschriebene In den Zeichnungen zeigt:

Figo 1 eine Seitenansicht ©iner zur Durchführung des Verfahrens gemäss der Erfindung geeigneten Vorrichtung,

Figo 2 eine Vorderansicht der Vorrichtung von fig. 1,

Fig. 3 eine Detailansicht des in Flg. 1 gezeigten Sehneldnie» chanlsmus,

Fig. 4 in schematiseher Darstellung ©inen porösen Faserblock geringer Dichte,

Fig. 5 in achematisehar Darstellung den poröses Faserbleek von Fig. 4 nach biaxialer Ettsaramenpressuag,

Fig. β in seheraatissher Darstellung ein©a p©pea©a fas©rbl^;oök₉ dessen benaehbarte Reihen ia ©owohl Längs= als versetzt Binü_a rniä

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Pig. 1 zeigt eine Seitenansicht einer zur Durchführung des Verfahrens gemäss der Erfindung geeigneten Vorrichtung» Die Faserbänder 10 werden von einer nicht eingezeichneten Quelle über die Zuführwalze 12 zugeführt, die über eine Keil=Nut-Verbindung auf der Quelle 14 befestigt ist. Beidseitig der Faserbänder 10 sind Förderorgane 16, 18 angeordnet· An die unteren Enden der Förderorgane 16 und 18 angrenzend ist eine Schneidvorrichtung 20 vorgesehen«. In entsprechender Weise ist unter den Förderorganen 16 und 18 die Form 22 so angeordnet, dass sie eine Faserbandabschnitt-Reihe 10 aufzunehmen vermag. Der Stempel 24 lot über die Stange 26 mit einem nicht eingezeichneten Antrieb verbunden. Das Halteorgan 28 vermag Reihen von Faeet'band-Abschnit ten 10 in der Form 22 in aufrechter lage zu halten, indem es mit den oberen Enden der Faserbänder 10 in Berührung steht ρ Fig. 2 zeigt eine Vorderansicht der Vorrichtung von Figo 1. Jedes der endlosen Faserbänder 10 wird von einem Einzelförderorgan 16 in die Form 22 geführt. Wie Fig. 3 näher zeigt, ist die Schneidvorrichtung 20 mit einem Winkeleisen 30 mit daran befestigtem Messer 32 und einem Teil 34. mit eingesetzten Kämmen 36 versehen, wobei der Stempel 24 hier in einer mittleren Stellung gezeigt ist.

I?In porüaer Faaerbloek geringer'Diohta ist in Fig» 4» ein biiiJflaX gepresster pöpüotr F/marblocle in Pig* f> gsaaigt. Wie

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locker in der Kollabierungsform 40 aneinandergefügt oder -packt· Bei dem Block nach Figo 5 sind die Reihen 10 der Faserbandabschnitte in der Kollabierungsform 40 biaxial auf die gewünschte Dichte zusammengepresst wordene

Fig. 6 zeigt in schematischer Darstellung eine Ausführungsform, bei der benachbarte Reihen der Faserabschnitte 10 versetzt angeordnet sind, wobei der A.bstand zwischen den einzelnen Reihen im Interesse der Anschaulichkeit und des Verständnisses stark übertrieben dargestellt ist. Die Linien 44 und 44* sind Leitlinien zur Erläuterung der Versetzung zwischen benachbarten Längs- wie auch Querreihen« Wie die Zeichnung zeigt, ist die Reihe 2 ungefähr um die Hälfte des Abstandes zwischen den Mitten benachbarter Faserband-Absefemitte 10 in Bezug auf Reihe 1 nach links versetzt« Die E@ih@ 3 ist in ähnlicher Weise um ä®m halten Mittenabstand in Besag auf die Reihe 2 nach rechts vereotst, die Reihe 4 um den halben Mittenabstand nach .links in Bezug auf die Reihe 3 und die Reihe um den halben Mittenabstand in Bezug auf dl© Reihe 4 nach rechts. Die Anordnung der Reihe 6 in Bezug auf die Reihe 5 entspricht wieder derjenigen von Reihe 2 zu Reihe 1®

Die Fig. 7 und 8 zeigen weitere Mittel, mit denen man die Faserband-Abochnitte parallel!sierter, gekräuselter Faserelemente in der Form halten kann. Zum Halten in aufrechter Lage

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in der Form 22 dient nach Pig. 7 der Krempelbeschlag 50, wobei der Formboden, wie bei 52 gezeigt, gewellt ist, um ein Rutschen der Faserband-Abschnitte zu verhindern. Nach Fig. 8 werden die parallelisierten, gekräuselten Faserelemente von einem Rechen 60 in der Form 22 gehaltene

Nachfolgend ist eine typische Arbeitsweise beschriebene Ge- w kräuselte Stapelfaser wird in herkömmlicher Weise auf einer Kammgarnkrempel verarbeitet und in Form eines bauschigen Faserbandes gesammelt, das von einer Anzahl im allgemeinen parallel!« sierter, gekräuselter Fasern gebildet wird. Ein typisches bauschiges Faserband kann ein Gewicht von 13 g/m (200 grains/ Yard) habenο Zur Bildung eines Faserband-Blocks in einer Form wird ein Ständer %iur Lieferung der gewünschten Zahl von Faserbändern beschickt« Die Faserbänder werden dann, horizontal vorwarf sge fährt und parallel im Abstand voneinander so angeordnet j clase sie an einer Zuführwalze ihre Laufrichtung ändern und dann waBserfallartig vertikal nach unten in den Raum einer horizontalen For© laufen. Während in die Form aufeinanderfolgend Beihen der Fassrband-Absehnitte eingefügt werden, wird die Form mittels eines Kettenantriebs allmählich in horizontaler Richtung von der Faeerband-Zuführung weggeführt. Nach Einführung der entsprechenden Faserbandlänge in die Form wird das Faserband geschnitten und durch Vorschieben des Stempels in horizontaler Richtung die Faserband-Reihe in der Form in ihre

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Lage gebracht und gepresst» Zwischen zwei Arbeitstakten des Stempels wird jeweils die Zuführwalze seitlich um einen Betrag verschoben, der ungefähr der halben Entfernung zwischen Mitten benachbarter Faserband-Abschnitte entspricht. Jbie Zuführwalze wird vorzugsweise von einem Keil auf einer Nutenwelle gehalten, und die Seitenbewegung lässt sich bequem mittels eines druckluftbetätigten Zylinders bewirken«. Während des Einfügens jeder Reihe in die Form wird die "Form von dem Stempel in horizontaler Richtung um einen Betrag weggeführt, der dem Durchmesser des unverpressten Faserbandes entspricht _o. Das Füllen der Form wird fortgesetzt, bis eine genügende Zahl paralleler, versetzter Faserband-Reihen in die Form eingefügt worden ist. Mittels der Kollabierungsform wird der Block dann biaxial auf die gewünschte Enddiehte gepresst. Dies lässt sich durch entsprechende Mittel erreichen, z_o Bo pneumatische Zylinder, welche die Seiten der Form druekbeaufschlagen (vergl. Figo 4 und 5)·

Die Form mit den paralleiislerten, gekräuselten Faserelementen wird dann einem Tauchtank zugeführt, der eine Lösung eines harzartigen Bindemittels enthält» und vollständig in diesen eingetaucht, so dass d@r poröse Faserblook auf all@si dral Diraensl^ne«· mit der Bindemitfesl-Iiösung imprägniert wird. Die Form wird dann, wieder aus äea (Eauehbank h@raasg©.gsögsn ■ und, vorzugsweise unter einem Winkel von 45^öj ablaufen gelassen,

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so das8 das gesamte überschüssige Bindemittel unter der Wirkung der Schwerkraft aus dem Block abtropft ο Han bringt die Form nun in einen Ofen ein, in dem durch die Zwischenräume in dem porösen Faserblock Heissluft zirkuliert, um das verbliebene Lösungsmittel zu verdampfen und entsprechend der Natur des Bindemittels (hitzehärtendes oder thermoplastisches Material) das harzartige Bindemittel zu härten und bzw. oder zu verfestigen« Der trockne, gebundene Paserblock wird dann aus der Form entnommen» Der Block, der in diesem Stadium selbsttragend ist, kann dann mit einem scharfen Messer quer zur Richtung der Faserorientierung unter Erzielung eines dünnen, porösen, flexiblen_r; selbsttragenden Flächenmaterials der gewünschten Dicke in "Scheiben" geschnitten werden<, Das anfallende, dünne Faser-Plächenmaterial kann dann an einer Unterlage, wie einem Netzgewebe (Woven Scrim), befestigt werden, indem man auf eine seiner Flächen eine dünne Schicht eines entsprechenden Klebstoffes aufspritzt und das Flächenmaterial dann auf das Unterlagematerial presst, um beide aneinander festzulegen.

Die zur Beschickung der Form verwendeten, bauschigen Faserelemente haben vorzugsweise die Form verhältnismässig offener Faserbänder, die aus üblichen Krerapelsohichten gekräuselter Stapelfasern durch Verdichten erhalten werden« Anstelle dieser verhälfcnismäsalg offenen Faserbänder kann man aber auch

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andere bauschige» verhältnismässig offene Formen von Stapelfasern und bzwο oder Endlosfäden verwenden, die in parallelisiertem Zustand gesammelt worden sind, wie gewickelte Faserband-Vliese, gerollte Flore, Kabel und dergleichene Das bauschige Faserelement soll von einer Vielzahl von Fasern oder Fäden gebildet werden, die eine grosse Zahl von Berührungsoder Angriffspunkten aufweisen» und durch das Kräuseln der Faser ergibt sich trotz der Ausrichtung, Parallel!eierung oder Ausfluchtang in im wesentlichen ein und derselben Siehtung eine erhöhte Anzahl von Kontaktpunkten·

Die Fasern (Stapelfasern oder En&loefäden) für die Herstellung der bauschigen Faserband-Element© kUEaea fwsehi©i©B@ gusara» n@nsetzung@n haben· Z» B« !man das SssessasteslaS, vmi ©iaer synthetischen» organischen PölyaerisatüHasi)© geMli©^ werden, wie Polyamiden, z^ -1. iQi^fSiexaiiethyleaaii^aiiM)^ E*@ly°»(m~

₃ S?©l,y

benzimidazol, Polycsproamii ₉
gepfropften Polyamiden, Polyestern
KondensatisESprodukten voa Ithylenglyk© laophthal-Säuren, Xthylenglykol mit eis (Hatrium8ulfo)-is©phthal-SäKregemiiieh (be^@geß aesf ias und trans-p-hexahydroxylyleiiglykol mit f@^spMlaal©äeareg aus? Seibetausdehnung befähigten Sthylanter-epk^lialatgöipier^isaten, " Polyacrylnitril, Mieohpolymerlöaten von Aer-ylaits?!! mit anderen

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Monomeren, wie Vinylacetat, Vinylchlorid, Methylacrylat, Vinylpyridin und Natriumstyrolsulfonat, Acrylnitril/Methylacrylat/Natriumstyrolsulfonat-Terpolymerisaten, hergestellt gfemäss USA-Patentschrift 2 837 501, Vinyl- und Vinylidenpolyraerisaten und -mischpolymerisaten, Polycarbonaten, PoIyacetalen, Polyethern, Polyurethanen, wie den segmentierten Polymerisaten nach den USA-Patentschriften 2 957 852 und 2 929 804» Polyesteramiden, Polysulfonamide^ Polyäthylenen, Polypropylenen, fluorierten und bzw«, oder chlorierten Ä'thylenpolynerisaten und -mischpolymerisaten (z_D B. Polytetrafluoräthylen und Polytrifluorchlorethylen), verschiedenen CellulosederivateHs» wie Celluloseacetat und Cellulosetriacetat von Verbundfaden» z» 3» laden mit einem Polyamid-Mantel am einen Polyester-Kern f^i© iß iJSA-Patentaeferift 3 038 23δ besehris- *osa) an-},' 3eil"3tg©krämselten Verbundfäden, wie aolsfeen aue z«ei Äor^initrilipolyraerieaten verschiedenen Sehaltes an ioniaie^MreE: i^nppeiisr die gleichzeitig Seite an Seits versponnen w$?&gn (»is la IföA-Fat*entschrift 3 038 237 beschrieben), und öej?gl9icheÄ_ö Oft sind Mischungen von Fasern aus künstlichen» organischen Polymerisaten mit natürliefeen fasern^ wie solchen aus regenerierter Cellulose, Baumwolle, Wolle, Mohair und der- iXei^miii vorteilhaft» Auch Mischungen von zwei oder mehr synthetischent organischen Fasern sind zur Herstellung der Faserband«B»sehiskung verwendbar.

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Die Fasern oder Fäden sollen so gekräuselt werden» dass man bei ihrem Einfügen in die Form einen maximalen Angriff aneinander erhält. Die Kräuselung kann dem regulären ZickHZaek- oder Stauchkammer-Typ angehören oder dreidimensionaler Natur sein. Typische Beispiele für dreidimensional gekräuselte Fasern für die Zwecke der Erfindung sind die Fasern mit regelloser, krummliniger Kräuselung naeh der belgischen Patentschrift 573 230, der schraubenförmigen Kräuselung naeh der USA-Patent« schrift 3 050 821 und der S-Typ-Kräuselung naeh der USA-Patentschrift 3 038 237 ο Der EinseXfasertiter kann won etwa 1 bis 50 den reichen. Die als Rohmaterial verwendeten Fasern können von der Kräuselung, wie durch mechanische oder ehemische Behandlung, Wärm©«- oder Wasserdampfbehandlung, abgesehen auch einen oder mehrere verschiedene Querschnitte, wie Hundquerschnitt, trilobalen Querschnitt (verglo a» Bo di© USA-Patentschriften 2 939 201 und 2 939 202), tetralobalen Querschnitt und dergleichen, aufweisen oder so gewählt werden, dass sie eine öder mehrere Tltervmriationen auf ihre? Ltag<§ ©te· von Faser zu Faser aufweisen·

Die einzelnent bauschig©» fasereleaeiate _g wi<§ fai@rtMti³ _s für di© Zweek© der Erfindimg tfänn&n asitereiaaai®!' gloi©fe s@ia sdö-V s© gewählt werdenj öess wmi E3,sia©ai; su. lieäi@at mmi ocl©r «!©fir

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de Muster oder andere Variationen in dem Block einzubauen oder diese in vollständig ungeordneter Weise auszubilden» Das vorliegende Verfahren ist mit anderen Worten besonders vorteilhaft, um eine breite Vielfalt verschiedener Stilisieroder Typeneffekte beim Aufbau der Faserblöcke zu erzeugen, und ermöglicht hierdurch wiederum die Herstellung von Flächenmaterialien und Flor-Schichtstoffen in verschiedenen Färbungs-, w Musterungsarten und dergleichen _o

Normalerweise eignet sich zur Aneinanderbindung der Fasern im Block ein harzartiges Bindemittel· Dieses Bindemittel kann löslich oder unlöslich und thermoplastisch oder hitzehärtend gewählt werden« Zu in organischen Lösungsmitteln löslichen Bindemitteln gehören der Naturkautschuk oder die synthetischen Elastomeren (z. B. Chloropren, Butadlen-Styrol-Mischpolymerisate und Butadien-Acrylnitril-Mischpolymerisate), die man in Form einer Latexdispersion oder -emulsion oder in Form einer Lösung einsetzen kann, Vinylacetatpolymerisate und -mischpolymerisate _t Acrylpolymerisate und -mischpolymerisate, wie Äthylacrylat, Methylacrylat, Butylacrylat, Methylmethacrylat, Aerylaäure/Aeryl- und Methacrylester-Misohpolymerlsate, Cellulosenitrat, Celluloseacetat₉ Oallulosetri- - acetnt, Polyesterharze* wlö Xthylonts^ephfchale-s/K^.//len-

ma?laat auo Ii

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und Mischpolyamide, Methoxymethylpolyamide und Vinylchloridpolymerisate und -mischpolymerisate, wie Vinylchlorid/Vinylidenchlorid-Mischpolymerisat-Latices. Auch alkohollösliche Polyamidharze können als in organischen Lösungsmitteln losließe Bindemittel Verwendung finden» Zu wasserlöslichen Bindemitteln für die Zwecke der Erfindung gehören Stoffe wie Polyvinylalkohol, Natriumalginat, Aerylsäurepolyisierisate und «mischpolymerisate, wie Polyacrylsäure, Carboxymethylcellulose, Hydroxyäthylcellulose» Dextrine, Sierleiiig Sojafeotaenleim und Natriumsulfat» 2u Bindemitteln fär Si© te@©fes &©:?' Erfindung, die in ©sjgaEisehea LSsimgsmlttelsi salSsltgä ®±&ä_ö gehören PoIytetrafluorätfeyieK, und Hara©toff-IPszsalS.ets.fi^Ifti^s^Ssit ises»

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Gelatine, Methylcellulose, Ä'thylcellulose, Polyvinylfluorid, Polysaccharide und verwandte Stoffe (Gums), Polyisobutylen, Schellack, Terpenharze und Kiefernharzseifeno Segmentierte Polymerisate, wie Spandex-Polyraerisate, Polyätheramide, Poly·= ätherurethane (z. B. nach USA-Patentsehrift 2 929 800) und Polyester/ürethane sind ebenfalls geeignete

Das Bindemittel kann auf die Pasern durch Tauchen, Spritzen und nach anderen an sich bekannten Methoden mit der Me.eega.be aufgebracht werden, dass das Bindemittel sparsam zur Aneinanderbindung der Pasern an in Abständen vorliegenden Kontaktpunkten auf allen drei Dimensionen des Blocks eingesetzt wird« Anstelle harzartiger Bindemittel zur Aneinanderbindung der fasern kann man auch Faser-Lösungsmittel cäer Teillööüngsmittel verwenden;, um eine "Punktverschweissung" der Pasern zu. erzielent mit verschiedenen Erhitsungamitteln₉ wie Ultrahochfrequenz f die S'&sern punktverschweissen, und auch andere an sieh bekannte Methoden anwenden, z· B» in dem Besehickungacaaterial für die Blockbildung eine Bindemittelfaser einsetzen_? die einen aisclrigeren Erweichungspunkt als die Blockbaufaser hat, und dann den Block erhitzen, um bei einer Temperatur über dem Erweichungspunkt der Bindemittelfaser, aber unter dem SrweieiKiEgspüfikt der Blockbaufaser die Bindemittelfaser zu erweichen lisa fiie Blockbaufasern aneinanderzubinden.

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Das folgende Beispiel dient der Erläuterung der Erfindung„ ohne dass die Erfindung auf dasselbe beschränkt ist. Teil- und Prozentangaben be2'.iehen sieh ρ wenn nicht anders angegeben₉ auf das Gewicht«

B_n 8 ί 3 {) i ^ el.

Durch Krempeln einer Polyäthylenterephthalat-Fasermischung aus 60 Teilen 4°"den-Paser von 5,1 cm Stapellänge mit dreidimensionaler, krummliniger Kräuselung und 40 Teilen l,5°den~ Paser von 3_S8 cm Stapellänge mit einer Kräuselung der in der Stauchkammer erhaltenen Art wird eine Schicht gebildet₉ die man gleichmässig mit einem feinen Nebel einer Lösung von 2,5 Gewo# Mischpolyester aus Äthylenterephthalat und Äthylenisophthalat (Molverhältnis 79 s 21) mit einer relativen Viscosität von 29 als Bindemittel in Methylenchlorid besprüht ο Die besprühte Schichte die nach Abdampfen des Lösungsmittels 10 Gewo# Misehpolyester-Bindemittel enthält, wird erneut gekrempelt und dann einem Abnehmer-Zylinder von 76,2 cm Durchmesser und 152,4 cm Länge zugeführt, der auf seiner vollen Breite mit einem einseitig ein<an Seibstklebe-Auftrag aufweisenden Pölytetrafluoräthjl@n-Band des Handels von 5 &1 em Breite beklebt ist, wobei drei Absotaitte daa gjliaäeramfangs mit dem Plaetband so bsdeokt siadj, iaai drei getrennt® Ibsetoltte der Kyempelsohicht toe Jewell© 152₉4 3e 61_?0 e® get^eaat werden und

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die drei Schichtabschnitte bei jedem vollständigen Umlauf des Zylinders entfernt werden können« Die Faser—Richtung entspricht dabei der Richtung der 61,O-cm-Seite der Krempelschicht ο Jeder der Schichtabschnitte (Gewicht 16,2 g/m), die auf allen Schichtdimensionen eine im wesentlichen gleichmässige Dichte aufweisen, wird zu einem Faserband von ungefähr 61 cm Länge in der Richtung der Faserorientierung und 7₉6 cm Durchmesser gerollt und das gerollte Faserband senkrecht zur Faserrichtung in vier Abschnitte zerschnitten, um kleinere, gerollte Faserbänder von 15,2 cm Länge und 7,6 cm Durchmesser zu erhalten. Jedes Faserband weist längs der Faserbänder wie auch in Richtung des Durchmessers eine im wesentlichen gleichmassige Faserdichte auf» Die gerollten 15»2 χ 7,6 cm Faserbänder werden zwei verschiedenen Stahlformen (A und B) zugeführt ο ,

Herstellung von Block A

Die 4597 χ172,7 em grosse Form hat eine Tiefe von 15,2 cm und ist auf ihren Schmal- und Längsseiten mit sich überlappenden und abnehmbaren Wänden versehen, so dass man, wenn gewünscht, wie in Fig· 4 und 5 in Richtung einer oder zweier Dimensionen pressen kann» Die gerollten Faserbänder werfen in die Form JT senkrecht stehend (sich in Richtung der Formtiefe eretrookend*wobei.-die Faserort©ntierung in i^r Vertikalen liegt) von Hand to Vorn.veraetster Seihen.entsprae&snd der in

...,.-'. BAD ORIGiNAL

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Fig. 6 gezeigten Anordnung eingefügt> Die anfängliche Faserdichte des Faserbandes vor dem Einfügen In die Form beträgt ungefähr 0,004 g/cm⁵ (0,23 Bounäs/Kubikfuss). Nach der Füllung der Form mit den Faserbändern wird die Form geschlossen und durch Fressung in einer Richtung senkrecht zur Faserorientierung und parallel zu den beiden Längsseiten der Form die iängsseitenabmessung von 172_S7 cm auf 45,7 em verkürzt und auf diese Weise ein Block von 45,7- cm Breite und 45 _e 7 en» Länge gebildet» Biese Zusasraenpressung in Riehtung einer Dimension des ll©sl£© auf eine Faser^EsSäichte · von 0,01-4. g/eor"entspricht eines Pressverhältnis von iragefähr 5,S₀ Der geprasst©-Block wirt in einem Ofea 5 Hifi« auf 218° G azbtt&te m -die Misch-

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Es wird eine 129»5 as 86_P4 .öh. gross© !©ssa €©i^ §M4©iä©ffi bei Blook A ·νοη f5»S @a S£©£© aufgebaut·■.Bio Mm ote gewellt en Fasörfeiaitasfas äfe la weseatiietea ^i® f te Sl®@te h hergestellt werdisi m&*etne länge von'15« riehtüng und eisern HH2?©im@ss©^ von ^₀S mm ohe Faserdichte vqt

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OfOO5 g/cnr (0,18 Pounds/Kubikfuss) haben, in der gleichen Weise wie oben gefüllt, wobei man die Faserbänder senkrecht in der Form stehend in versetzten Reihen entsprechend Fig» 6 anordnet. Nach Füllen und Schliessen der Form wird durch Druck senkrecht zur Faserrichtung und parallel zu den Schmalseiten der Form die Form-Schmalseite auf 45,7 cm verkürzt, wobei der Block in diesem Stadium eine Faserdichte von " 0,005 g/cm^ aufweist. Dann wird Druck senkrecht zur Faserrichtung und parallel zu den ursprünglichen Block-Längsseiten ausgeübt, die man auf 45,7 cm zusammenpresst, wobei die Faserdichte durch diese.zusätzliche Fressung in einer zweiten Richtung des Blocks von 0,005 auf 0,015 g/cm·* erhöht wird. Durch Erhitzen des in zwei verschiedenen Richtungen gepressten Blocks in einem Ofen bei den gleichen Bedingungen wie Block A werden die Bindemittelteilchen geschmolzen und der poröse, gebundene Faserblock gebildet.

Man entnimmt die Blöcke A und B aus ihrer Form und schneidet mit einem Bandmesser senkrecht zur Faserrichtung dünne Faserblätter von 4,0 nun Dicke. Die dünnen Flächenmaterialien A und B werden gegen einen schwarzen Hintergrund angeordnet und visuell bezüglich ihrer Oberflächen-Gleiehmässigkelt verglichen . Das Material B zeigt eine sehr glelchmässige Oberfläche guter Oleiohmässigkelt ohne Sichtbarkelt einzelner Faserbänder, ohne erkennbare Hohlräume und ohne erkennbare Linien

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hoher Dichte oder Strukturierungen hoher und geringer Dichte« Das Material B ist somit bezüglich seiner Gleichmässigkeit als sehr gut zu bezeichnen» Das Material A zeigt keine sichtbaren Einzel-Paserbander und lässt keine Hohlräume erkennen, wObel auch kaum irgendeine Grobstrukturierung durch Bereiche hoher und geringer Paserdichte vorliegt, weist aber eine Ungleichmäsaigkeit auf, durch die es für viele Zwecke ungeeignet wird, nämlich in einer Sichtung des Materials verlaufende Linien hoher Paserdichte, was zeigt, dass die Blockdichte bzw» das Pressverhältnis für eine nur in einer Richtung erfolgende Pressung zu hoch wareno

Die Beschreibung ist oben auf Faserbänder unbegrenzter Länge als Ausgangsmaterial abgestellt, aber es ist nicht notwendig, ein Faserband kontinuierlicher Länge einzusetzenα Das Faserband kann bequem vor der Zuführung zur Form auf die gewünschte Länge geschnitten werden. Man kann auch Krempelschicht-Abschnitte begrenzter Länge, bei denen die Fasern überwiegend in eiaer Richtung orientiert sind, in ein gerolltes Faserband überführen, indem man eine Längskante des Krempelschicht-Abschnittes nach oben führt und umttt· Erfassung der nach ο ban gerichtetes Längskante dem SehlohtatoBOhnltt zusammenrollt, ■wäfersnä mail den Schichtßbsohnitt während d@s gesamten Rollens in eißer Ri©iitusg im wesentlichen senkrecht sur A®h®& des dem

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SADORIGIMÄL

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Ein poröser Block für das Verfahren gemäss der Erfindung zur Erzeugung z« BV einer Decke normaler Grosse könnte typischerweise eine Grosse von 239 x 284 x 46 cm aufweisen, wobei die Faserausriehtung in der 46-em-Bimension verlaufen würde.

Bezüglich der Dichte kann man den Faserblock zu Anfang auf eine verhältnismässig geringe Dichte, d. h„ im Bereich von etwa 0,001 bis 0,02 g/cm^ (etwa 0,10 bis 1,0 Pounds/Kubikfuss) zusammenfügen. Der jeweils angewandte genaue Wert der anfängli chen Faserabachnitt-Dichte hängt von der für die Endverwendung benötigten Dichte ab«

Die Reihenfolge, in welcher der Paserblook auf die Enddichte zusammengepresst wird, ist nicht entscheidend. Im allgemeinen wird man vorzugsweise zuerst in der Richtung, in der die Reihen der Faserabschnitte zum Block zusammengefügt wurden, und dann in einer Querriohtung pressen. Diese Pressstufen können jedoch, wenn gewünscht, auch in umgekehrter Reihenfolge oder gleichseitig durchgeführt werden. Die einzigen Kriterien bestehen iarin, das Preesverhältnia in dem richtigen Bereich zu halten und bei j®&@r Preeastufe mindestens 25 $ der Dichte-Geeamtateigerung au bewirken.

-Absohnitte versetzt« Das jeweils aur 00982-^/1263

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der Versetzung benachbarter Reihen benutzte Muster ist jedoch nicht entscheidend« Das einzige Kriterium besteht darin, dass benachbarte Reihen von Faserabschnitten tatsächlich versetzt werden, d„ h« benachbarte Reihen sich nicht in direkter Ausfluchtung befindenο Im Übrigen erfolgt zwar die Versetzung benachbarter Reihen von Faserband-Abschriitten in einer Richtung quer zu der gewöhnlichen Richtung, in welcher- das Zusammenfügen der Reihen erfolgt, aber in der Auswirkung wird eine versetzte Lage in der Längs- wie auoh der Seitenrichtung erhalten« Weiter wird zur Seitenbewegung der Zuführwalze bei der oben erläuterten Ausfuhrungsform ein druckluftbetätigter Zylinder verwendet, aber man kann diese Bewegung naturgeraäss auch mit anderen zweckentsprechenden Mitteln erreichen. Zo Bo kann die Form in Seitenrichtung hin- und herbewegt werden, um eine Versetzung benachbarter Reihen zu erhaltene

Die vorliegende Erfindung maeht ein wertvolles Verfahren zur Herstellung von porösen, selbsttragenden, gebundenen Faserblöcken verschiedener Grosses und l@rii@n verfügbar₉ bei dem parallelisierte»gekräuselte Fasern an einer Amdahl rom. Kontaktpunkten auf allen drei Dimensionen dee porösen aneinandergebunden werden» Diese porösen Blöcke eignem zur Herstellung von selbst tätigenden Fläohenie&ter lallen» indem man quer zur Richtung ä©j? 3?as@£^>os?i®nties?i3ssg' Aa aem porösen Block "Scheiben¹¹ verechledesier Diök© atesefmeii,©'^ Dl© selbst-

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tragenden, flächenhaften Materialien wiederum lassen sich in vorteilhafter Weise für die !aminierung mit verschiedenen
Unterlagematerialien und damit Erzeugung einer breiten Vielfalt von Produkten verwenden, wie Florwaren, Decken, Bekleidungsstoffen, Roben, Bettjdecken, Badematten, Innenfutter fur Kleidungsstücke, Flor-Oberbekleidungsstoffen, Teppichen,
Reinigungs- und Poliermaterialien und dergleichenο

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Claims

P 16 55 584. >2β 19. Ausrust: IQßQ

E. I. du Pont de Nemours

and Company NPD-Ü6 (P 58 087)

Pat e η t a η 3 ρ r ü ehe ·

Verfahren zur Herstellung von porösen, gebundenen Faserblöeken, unter Zusammenfügen paralleler Reihen bauschiger Faserelemente, vorzugsweise Faserbänder, wobei jede Reihe eine Faserorientierung überwiegend in der Längsrichtung der bauschigen Faserelemente aufweist, zu einem Faserkörper und Binden des Faserkörpers auf allen drei Dimensionen an in Abständen vorliegenden Berührungspunkten, dadurch gekenn· zeichnet, dass man benachbarte Reihen der bauschigen Faserelemente jeweils versetzt zu einem Faserkörper verhältnismässig geringer Dichte zusammenfügt und danach den Faserkörper in Richtung mindestens einer Achse, die zu den parallelen Reihen bauschiger Faserelement© im wesentlichen senkrecht steht, auf ein Fressverhältnis im Bereich von 2,0 bis 8₉0 und auf eine Inddichte im Bereich von 0,003 bis 0,08 g/cnr (0,2 bis 5^:»0 Poands/Ktibikfuse) giasammenpresst mit der Masegab©, class bei einer End&iaht© im Bereieh von 0,008 bis 0₉08 $/m? (O._f5 bie 5_ßÖ Psuadg/Kubikfuss) das Freeeverhältnie im B@r©ich von 3,5 Mm S₉O liegt und

Neus Unterlagen (|0@»©^

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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man den Faserblock einer biaxialen Zusammenpressung unterwirft.

Verfahren nach Anspruch 1 und bzw«, oder 2₉ dadurch gekennzeichnet, dass man benachbarte Reihen um einen ungefähr dem halben Abstand zwischen Mitten der bauschigen Faserelemente entsprechenden Betrag gegeneinander versetzt.

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Leersei'te