-
Verfahren zur Herstellung von Flachgebilden Die vorliegende Erfindung
betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Plachgebilden, namentlich Kunstleder,
aus faserigen Materialien, die aus nattirlichen oder künstlichen mit Bindemitteln
auf Polymeren-Basis gebundenen Rohstoffen hergestellt werden.
-
Als Naturfaserrohstoffe werden Zellulose, Baumwolle, Wolle oder Lederfasern
verwendet, es kann sich dabei auch um Abfall-Rohrstoffe, s.B. Papier, Leder und
ähnliches handeln. Als Bindemittel werden Natur- oder Kunst-Later-Stoffe oder deren
Kombinationen verwendet.
-
Die in der Papier- oder Textil-Industrie verwendeten Latex-Bindelmittel
bieten bekanntermaßen den Erzeugnissen in bestimmten Fällen gewünschte Eigenschaften,
wie
zum Beispiel 3iegsamkeit, Elastizität, Abnutzungs- und Feuchtigkeits-Beztändigkeit.
Ausserdem werden die Erzeugnisse widerstandsfähiger gegen Zerreißen, Stöße und ähnliches.
Durch Bindung verschiedener Abfallfasern werden gleichzeitig manche Abfall-Rohrstoffe
ausgenutzt und auf diese Weise neue Erzeugnisse gewonnen, -die sich nach Gattung
der verwendeten Rohstoffe sehr gut als Lederimitation, Unterlage-, Isolier- und
Dichtungs-Materialien eignen. Ein Großteil der mit Bindemitteln hergestellten Erzeugnisse
dient ausserdem auch für Zwecke in der Verpackungstechnik, ein anderer Teil findet
Verwendung einerseits in der Galanterie-Erzeugung oder in der Verarbeitung von Schuhwerk-Materialien,
Brandschlen, Kunstleder und ähnlichen.
-
Im nachstehenden Ausführungsbeispiel ist ein Latex-Zellulosebindungs-Verfahren
angeführt. Das übliche Herstellungsverfahren von Flachgebilden beruht in der Verarbeitung
des Zellulosefaserstoffes durch Auflockern oder Mahlen einer faserigen Suspension
und dessen Bin den, Entwässern und Formen des Fertigerzeugnisses in eine Blattform,
in Platten oder Bänder in Entwässerungs maschinen, weiter durch Trocknen und durch
Fertigaufbereitung. Die Faserbrei-Vorbereitung und auch das Fertigformen und die
Aufbereitung kann auf diskontinuierliche und kontinuierliche Weise je nach gegebenen
Uglichkeiten der benutzten Einrichtung durchgeführt werden.
-
Das Verfahren einer Faserstoffbindung, bei dem das Latex-Bindemittel
in einem wässrigen Brei vor dem Blattformen hinzugegeben wird, ist als ein sogenanntes
llNa6-verfahren
" oder ein sogenanntes "Bindeverfahren in der Masse"
bezeichnet worden. Ausser diesem Verfahren besteht auch ein sogenanntes "Imprägnierverfahren",
bei dem ein naß- oder trockengeformtes Blatt nachträglich durch ein Bindemittel
impragniert wird. Sofern es sich um das erstangeführte Verfahren handelt, d.i.
-
das Bindeverfahren in der Masse, kam es dabei zu sehr ungünstigen
Erscheinungen, insbesondere zur Homokoagulation der Einzelteilchen des Bindemittels,
wobei diese Agglomerate auf der Faser nicht haften, sondern frei im Verdünnungswasser
blieben.
-
Die angeführten Nachteile sind nunmehr durch das Verfahren der vorliegenden
Erfindung beseitigt.
-
Die Erfindung besteht darin, daß eine Latex-3indemittel-Fällung auf
eine Faser in Form eines Mikrokoagulates bei höherer Konzentration eines faserigen
Materialgemisches und der Komponenten in Wasser durchgeführt wird, als es die Konzentration
beim Entwässern ist.
-
Die Vorbereitung des Fasermateriales im Holländer oder anderer Zerfaaerer
für die Zubereitung der gewünschten Feinheit erfordert eine gewisse Konzentration
im Wasser, damit die Ll-Einri-chtungen und das Einmischen weiterer Komponenten optimal
sind. Bei der Verarbeitung reiner nichtgemahlener Zellulose zum Beispiel im Holländer
wählt man eine Ansatz-Konzentration von 4-5j6, Diese Konzentration lässt man während
der Mahlung. Um eventuellen Schwierigkeiten beim Einmischen einer Latex
-3indung
vorzubeugen, wird gewöhnlich eine Zugabe von 4 bis 5k des Emulgators auf die Trockenmasse
des Latexbindemittels verwendet. Die Latex-Bindung enthält gleichzeitig Komponenten
gegen das Altern des Bindemittels, eventuell Zusätze für die Vulkanisation, weiter
auch Füllmittel, Farbstoffe, Harz und ähnliche.
-
Die Reaktion des faserförmigen Gemisches darf gewöhnlich nicht sauer
sein, sondern es ist gerade im Gegenteil vorteilhaft, wenn der pE-Wert der Fasern
sich im leicht alkalischen Bereich bewegt, etwa in den Grenzen von pH 7 bis 8. Im
umgekehrten Fall droht hier die Gefahr einer vorzeitigen Koagulierung des Latex-3indemittels.
In einer Verdünnung von 1,5 bis 2% der wässerigen faserigen Suspension wird die
eigentliche regulierte Xoagulierung des Bindemittels mit der Zugabe einer verdünnten
Lösung von Aluminiumsulfat biß zum geforderten Feinheitsgrad der Ausfällung durchgeführt.
Die Koagulierung des Bindemittels auf die Fasern wird gleichzeitig mit dem pH-Abfall
begleitet.
-
Der endgültige pH-Wert erreicht einen Wert von etwa 4,5. Durch die
Wahl der Fasermittel-Konzentration, Emulgatormenge, Temperatur, Konzentration des
Pällmittels und ähnliche Bedingungen wird der Arbeitsgang so geführt, daß die Ausfällung
des Bindemittels in feiner Form des Mikrokoagulates an der Oberfläche der einzelnen
Fasern verläuft.
-
Die Fasermittel-Konzentration hat bei diesem Fällungsvorgang für die
Qualität des zu erzeugenden Plachgebildes eine entscheidende Bedeutung. Bei den
Konzentrationen des faserigen Gemisches unter 1,5% kommt es mehr oder weniger zu
einer gemeinsamen Koagulierung
der Einzelteilchen des Bindemittels
und diese 4gglomerate setzen sich nicht auf den einzelnen Fasern an, wie es notwendig
ist, sondern sie bleiben frei im Verdünnungswasser, Hierdurch entsteht eine sogenannte
Ausfällung des Bindemittels ausserhalb der Faser, was einen ungünstigen Einfluß
auf die allgemeine Qualität des Erzeugnisses hat, denn die Eigenschaften des Bindemittels
bleiben somit für die Struktur des vorzubereitenden Materials nicht ausgenutzt.
Die Abhängigkeit der Konzentration des Faserstoffes bei der Fällung des Bindemittels
auf die Fasern zum Ausfällungs-Grad ausserhalb der Faser ißt eine solche, daß je
niedriger die Eonzentration des Paserstoffes ist, eine desto größere Menge des Bindemittels
wird ausserhalb der Faser ausgefällt.
-
Eine weitere technologische Verarbeitung des auagefällten faserförmigen
Gemisches ist die Entwässerung. Das Pressen, Trocknen und die Fertigaufbereitung
erfolgt nach dem Prinzip des Papierherstellungsverfahrens, wo der Grundsatz gilt,
daß die Konzentration des entwässermden faserförmigen Gemisches in Anbetracht zur
Qualität des Endprodukten die niedrigste sein soll.
-
Das Wesen der vorliegenden Erfindung gegendber dem laufend ausgeführten
Verfahren besteht also darin, daß die Vorbereitung des faserförmigen Gemisches,
das ist eine Fällung des Latex-Bindemittels auf die Pasern, vorteilhaft bei höherer
Konzentration des faserförmigen Gemischoß im Bereich 1,5 bis 3,0% durchgeführt wird.
-
Für die Qualität des Erzeugnisses ist im Durchschnitt
eine
Trockenrückstands-Konzentration von 2% optimal.
-
Eine gehörige Verdünnung als weitere Zurichtung des faserförmigen
Gemisches für die Entwässerung ist in Anbetracht der Qualität des Erzeugnisses optimal,
im Durchschnitt 0,5 biß 1,3% des Trockenrückstandes, was erst nach der durchgeführten
Ausfällung der Bindeinittel-Komponente auf die Fasern durchgeführt wird.
-
Der technische Effekt der vorliegenden Erfindung übertrifft den technischen
Effekt der bisherigen Verfahren, bei denen die Fällung der Latex-Bindung auf die
Faser bei einer solchen Konzentration des faserförmigen Gemisches durchgeführt wird,
bei der auch die Entwässerung vorgenommen wird. Wird die Entwässerung bei höherer
Konzentration des faserförmigen.Gemisches vorgenommen, die für die eigentliche Fällung
der Latex-Bindung auf die Faser optimal ist, sind die Vorteile der niedrigen Konzentration
bei Entwässern nicht ausgenutzt oder umgekehrt, wird dies bei niedriger für das
Entwässern optimaler Konzentration des faserförmigen Gemisches vorgenommen, so wird
der Vorteil der höheren optimalen, für die Fällung der Latexbindung auf die Faser
geeigneten Konzentration nicht ausgenutzt. Ein weiterer Vor teil des erfindungsgemäßen
Verfahrens ist darin zu sehen, daß der wesentliche Teil des technologischen die
Vorbereitung des faserigen Breies betreffenden Verfahrens in einem kleinen Volumen,
das ist praktisch halb so großem, gegenüber einem üblichen Verfahren durchgeführt
wird.