DE2456669A1 - Hochtemperaturbestaendiges gewebe - Google Patents
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Description
Hochtemperaturbeständiges Gewebe
Die Erfindung bezieht sich auf ein hochteinperaturbestandiges
Gewebe aus Kunstfaser, insbesondere aus beschichteter lose gewebter
Kunstfaser, und auf deren Verwendung für hochtemperaturbeständige endlose Trockner-Bänder.
Die Anforderungen an Trockner-Bänder werden mit fortschreitender
Entwicklung der Textilindustrie immer höher. Die Forderung nach Trocknungsofen mit höherer Temperatur, nach schnellerem
Maschinendurchsatz und vollständiger Lösungsmittel-Rückgewinnung aus Umweltschutzgründen haben in der Textilindustrie einen
Bedarf an Trockner-Bändern erzeugt, die diesen schwierigen Bedingungen
ohne wesentliche Verkürzung ihrer Lebensdauer standhalten können.
Eis ist bekannt, in Textiltrocknern Metallmaschenbänder als
Trockner-Bänder zu verwenden. Solche Metallbänder zeigen jedoch einen geringen Biegungs-Ermüdungs-Widerstand und ungünstige
Pührungs- und Zugeigenschaften, insbesondere wenn sie mit hoher Geschwindigkeit laufen. Außerdem brechen schon nach Arerhältnismäßig
kurzer Zeit einzelne Drahtfasern und biegen sieh,
5098/.3/Ö892
2456659
woraus eine Spitze entsteht, an der das transportierte Textilmaterial
hängenbleibt und beschädigt wird.
Es sind auch synthetische Bänder bekannt, beispielsweise mit
Glasfasergeweben, die mit Polytetrafluoräthylen beschichtet sind. Solche synthetischen Gewebe haben im allgemeinen eine
kurze Lebensdauer als Trockner-Bänder, da sie einen verhältnismäßig geringen Abriebwiderstand, eine relativ geringe
Festigkeit und eine niedrige Spurhaltungsfähigkeit bei hohen Geschwindigkeiten haben.
Für die Papierherstellung ist auch die Verwendung von lockeren Geweben aus Nylon-Fourdrinier-Drähten (Polyamid-Drähten)
bekannt, insbesondere von Polyamidgeweben, die mit Phenolaldehydharzen beschichtet sind (USA-PS 3 032 441). Solche
Gewebe haben zwar eine gute Haltbarkeit und lange Lebensdauer, jedoch im allgemeinen eine niedrige Luftdurchlässigkeit, so
daß sie für Anwendungen von begrenztem Wert sind, bei denen ein hoher Luftdurchsatz gefordert wird, wie beispielsweise
im Fall von Trockner-Bändern zum Trocknen von Textilien.
Der Erfindung liegt die neue Erkenntnis■zugrunde, daß ein bestimmtes
lockeres Gewebe mit bestimmten Kett- und Schußfäden und mit besonderen Arten von Harzzusammensetzungen beschichtet
sieh als besonders günstig für Trockner-Bänder erweist. Die aus dem erfindungsgemäßen Gewebe hergestellten Trockner-Bänder
zeigen eine hohe Temperaturbeständigkeit, trotz des sehr lockeren Gewebes gute Maßbeständigkeit, eine hohe Luftdurchlässigkeit
} ausgezeichnete Zug- und Spurhaltungscharakteristika
bei hohen Geschwindigkeiten und ein hohes Maß an Abriebfestigkeit, überraschenderweise werden diese vorteilhaften
Eigenschaften mit einem Gewebeerzeugnis erhalten, das wesentlich leichter und flexibler ist als die nach dem Stand
der Technik zur Herstellung von Trockner-Bändern verwendeten Gewebe. Die erzielte längere Lebensdauer und bessere Haltbarkeit
der leichteren Trockner-Bänder werden vom Fachmann
- 3 509843/0892
24 5S6B9
nicht erwartet. Das geringere Gewicht und die "bessere Flexibilität
der aus dem erfindungsgemäßen Gewebe hergestellten Trockner-Bänder ermöglichen eine leichtere Installation an
vorhandenen Textiltrockner^ während die schwereren Trockner-Bänder
nach dem Stand der Technik im allgemeinen verhältnismäßig
schwierig einzubauen sind.
Ein erfindungsgemäßes hochtemperaturbeständiges lockeres Gewebe
umfaßt in Dreherbindung (1) Kettfäden mit hoehtemperaturbeständiger
Polyamidfaser und (2) Querfäden, die eine hochtemperaturbeständige Polyamidfaser enthalten, welche über eine
aus Glasfaser und/oder Metalldraht bestehende Seele geflochten ist. Das Gewebe ist mit einem hochtemperaturbeständigen
Harz aus Polyamiden, Polyimiden, Polyamid-imiden und/oder Mischungen
davon überzogen. Die erfindungsgemäßen Gewebe sind
insbesondere für Trockner-Bänder verwendbar, die ebenfalls in den Rahmen der Erfindung fallen.
Der Ausdruck "hochtemperaturbeständig" bezeichnet die Fähigkeit,
Temperaturen bis mindestens 177 Q (350 F) standzuhalten.
Besondere Ausführungsformen der Erfindung halten Temperaturen
von mindestens etwa 260 C (500 F) stand, ohne wesentlich verschlechtert
zu werden; diese Gewebe werden für Anwendungen bevorzugt, bei denen eine'höhere Temperaturbeständigkeit gefordert
wird.
Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Gewebe so hergestellt,
daß man die Kettfäden und die Schußfäden mit Dreherbindung verwebt und dann das so hergestellte Gewebe mit einem hochtemperaturbeständigen
Harz umkleidet, wie noch im einzelnen beschrieben wird. Das gewebte Gewebe hat eine durchschnittliche ]
zoll).
zoll).
2 liehe Fadenzahl von. 2,36 . 1,97 pro cm (6 χ 5 pro Quadrat-
Die Kettfäden können irgendwelche Mehrfach-Polyamidfäden sein, die beispielsweise aus Nylonfäden wie Nylon 6; Nylon
-.4 509843/0892
6,6; Nylon 6,10; Nylon 11 und dergleichen aufgebaut sind. Für Anwendungen bei höheren Temperaturen werden insbesondere
Fäden aus aromatischen Polyamiden bevorzugt, vor allem Fäden aus Fasern des Polyamidpolymerisats von m-Phenylendiamin und
Isophthaloylchlorid. Diese Fasern, ihre Herstellung und die Herstellung von Mehrfachfäden hieraus sind an sich bekannt.
Allgemein haben die Kettfaden ein Gewicht im Bereich von etwa
840 bis etwa 1680 Denier, wobei der Bereich von etwa 840 bis etwa 1260 Denier bevorzugt wird. Die Bruchfestigkeit
der Kettfäden liegt vorteilhafterweise etwa zwischen 9 und
18 kp (HO bis 20 lbs.) (min.) und vorzugsweise zwischen etwa
11,3 und 13,6 kp (30 bis 25 lbs.) (min.). Für die in
den Kettfäden verwendeten Polyamidfasern ist eine Längung
im Bereich von 10 bis 7% bei 3 g je Denier sehr vorteilhaft.
Die Querfäden werden durch Umflechten des Kernmaterials oder der Seele mit einem Mehrfachfaden aus Polyamidfasern, etwa
einem Faden entsprechend der für die Kettfäden gemachten Angaben, hergestellt. Für die Polyamidfaser im Querfaden wird
eine aus dem Polyamidpolymer aus m-Phenylendiamin und Isophthaloylchlorid
erhaltene Polyamidfaser bevorzugt, insbesondere eine solche mit einer Bruchfestigkeit, einer Längung
und einer Denier-zahl, wie sie für die Kettfäden als vorteilhaft
beschrieben worden ist.·
Das Material der in den Querfäden verwendeten Seele kann Glasfaser einzeln oder als Bündel sein, beispielsweise D-Glas-,
Ε-Glas- und ähnliche Fasern; ferner Metalldraht, etwa aus im Handel unter den Bezeichnungen Chromel R, Rene 41, Halstelloy
B, Phosphorbronze und dergleichen erhältlichen Metalle, sowie eine Kombination hiervon. Als Seelenmaterial wird ein Glasfaserbündel,
also Mehrfachglasfaser, mit einer einzigen Phosphorbronzedraht-Ader bevorzugt. Die Herstellung solcher zusammengesetzter
Fäden ist an sich bekannt und braucht deshalb
- 5 5098437 0 89 2
hier nicht im einzelnen beschrieben zu werden.
Das gewebte Gewebe wird in zum Beschichten von Geweben üblicherweise
mit dem Harz überzogen, beispielsweise durch
Tauchen, Besprühen oder Bestreichen mit einer im folgenden
noch beschriebenen hochtemperaturbeständigen Harzzusammensetzung.
Das Beschichtungsmaterial wird so aufgebracht, daß
es die Kettfäden und die Schußfäden und die sie bildenden Pasern vollständig und gleichmäßig umschließt. Dies dient im
allgemeinen auch der erhöhten Stabilität des Gewebes, indem die Kettfaden und die Schußfäden an ihren Kreuzungspunkten
miteinander verbunden werden.
Auf die genaue Menge des aufgebrachten Harzes kommt es im
allgemeinen nicht art, jedoch sind die erfindungsgemäßen Gewebe vorteilhafterweise in einem solchen Verhältnis mit Harz
überzogen, daß sich das Gewebegewicht hierdurch um etwa 5
bis 100$ erhöht. Der Harzanteil beträgt also 2,5 bis 50%
des Gewichts des erfindungsgemäßen Gewebes. Bevorzugt wird ein derartiger Harzanteil, daß das Gewicht des Gewebes hierdurch
um etwa 5% bis etwa ~5O% erhöht wird. Die bevorzugten
Gewebe haben dann ein Gewicht, das 2,5% bis 15$ Harzgewicht
umfaßt. .
Der verwendete Harzüberzug kann aus jeder hochtemperaturbeständigen Harzüberzugs-Zusammensetzung aus Lösungen, Mischungen
oder Dispersionen von Polyamid-, Polyimid, Polyamid-imid-Harz
und Mischungen hiervon hergestellt sein.
Spezifischere Beispiele für den verwendeten Harzüberzug zur
Herstellung des beschichteten Gewebes sind beispielsweise Beschichtungszusammensetzungen
aus Polyamidsäuren, die beim Aushärten eine Polyimidbeschiehtung oder eine Polyamid-imid-Beschichtung
ergeben, wie es an sich bekannt ist(siehe z.B.
USA-PS 3 179 633; 3 179 634; 3 518 219; 3 5*1 036; 3 5*6 152;
3 652 500 und 3 702 788). '
- 6 -509843/0892
Polyamidbeschichtungszusammensetzungen wie etwa Nylonbeschichtungen
sind allgemein bekannt und beispielsweise in Form von Copolymeren von Nylon 6, Nylon 6,10 und Nylon 6,6 erhältlich,
die in organischen Lösungsmitteln, wie etwa aliphatischen Alkoholen
und Mischungen von aliphatischen Alkoholen mit Wasser,
gelöst sind.
Zum Herstellen des erfindungsgemäßen Gewebes werden als Harzbeschichtungen
die Polyamid-imid-Polymere bevorzugt, insbesondere
Polytrimellitamide, die durch die Reaktion aromatischer Diamine
mit Arylhalogenderivaten von Trimellitsäure-Anhydriden in an sich bekannter Weise (USA-PS 3 049 51&, 3 260 69I); hergestellt
werden. Beschichtungszusammensetzungen aus dem bevorzugten Polytrimellitamid sind allgemein bekannt und im Handel erhältlich,
beispielsweise die Zusammensetzung von POlytrimellitamid-Polymer-Lack
(USA-PS 3 451 848).
Zusätzlich zum als überzug auf das gewebte Gewebe aufgebrachten
hochtemperaturbeständigen Harz können auch noch andere üblicherweise
verwendete uberzugsmaterialien gleichzeitig mit dem hochtemperaturbeständigem Harz oder in einer getrennten Behandlung
aufgebracht werden. Beispielsweise können mit Vorteil Siliciumverbindungen
getrennt oder gleichzeitig mit dem Aufbringen der hochtemperaturbeständigen Harzbeschichtung aufgebracht werden,
um die Trenneigenschaften des Gewebes zu verbessern. Solche
Siliciumverbindungen zum Verbessern der Trenneigenschaften synthetischer
Pasern sind an sich bekannt und werden in der Fertigbearbeitung
von Textilien vielfach angewandt.
In den folgenden Beispielen sind Art und Verfahren der Herstellung
und Verwendung der erfindungsgemäßen Gewebe unter Angabe
der als besonders günstig angesehenen Arbeitsweisen zur Verwirklichung
der Erfindung angegeben.
5 0 9 8 43/0892
(A) Weben des Gewebes
Ein zweifacher, kontinuierlicher Faden von 1200 Denier (Gewicht
etwa 0,101 g pro 30 Zoll), der aus einem Polymeren aus m-Phenylendiamin
und Isophthaioylchlorid besteht (Nomex, E. I. DuPont
de Nemours and Co., Wilmington, Delaware, USA) und 9S95 Drehungen
einfach (twist singles) und 9,95 Drehungen doppelt (twist ply) aufweist, wobei der fertige Faden eine Reißfestigkeit von
5 g pro Denier, eine Längung von S% bei 3 g pro Denier und ein
Gewicht von 435 g pro 100 m(397 g pro 100 yard) hat, wird als
Kettfaden mit einem Schußfaden verwebt, der als 4-fädige Litze
aus dem gleichen Faden, aus dem der Kettfaden besteht, um eine aus einem 75/1 Glasfaserbündel mit einer einzelnen Ader aus
Phosphorbronzendraht mit einem. Durchmesser von 0,2032 mm (0,008 Zoll) bestehenden Seele geflochten ist. Die Kettfäden sind in
fünf Gruppen von je 0,79 Fäden je cm (2 Fäden je Zoll) angeordnet und werden auf umgekehrten Dreherbindungs-Harnischen gewebt,
um eine Halbdrehung zwischen jeder Schußfadeneinbringung zu erzeugen. Die Quer- oder Schußfäden werden zu 2,43 Fäden
je cm (6 Fäden je Zoll) eingebracht. Das Gewebe wiegt etwa 428 g pro qm (1,36 ounces pro square foot).
(B) Beschichten des Gewebes
Eine Behandlungslösung wird durch Verdünnen einer 30%igen Lösung
von Polytrimellitamid-Polymerisat, das durch Reaktion von ρ, ρ'-Diaminodipheny!methan mit Trimellitanhydridsäurechlorid
in N-Methylpyrrolidon (AI 1030, Amoco Chemicals Co., Chicago,
Illinois, USA) hergestellt, ist mit so viel N-Methylpyrrolidon erzeugt, daß ein Polymergehalt von etwa 10 Gewichtsprozent erreicht
wird. Das Gewebe gemäß der obigen Beschreibung (A) wird mit der Behandlungslösung so imprägniert, daß das harzim^
prägnierte Gewebe nach dem Trocknen und nach der Nachbehandlung
- 8 -509843/0892,
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ein um 10$ erhöhtes Gewebegewicht hat. Nach der Behandlung
mit der Harzlösung wird das nasse Gewebe etwa 15 Minuten lang bei einer Temperatur von 204 C (400 P) getrocknet und dann
etwa 15 Minuten lang bei einer Temperatur von etwa 232 bis 26O°C (450 bis 50O0P) nachbehandelt.
Das so erhaltene beschichtete Gewebe hat eine Bruchfestigkeit von 43,7 kp pro linearem Zentimeter (245 lbs. pro linear inch)
gemäß dem Verfahren nach ASTM D-1682-64, eine Längung von 0,0347$ bei einer Belastung von ein kp pro linearem cm (0,4$
bei 100 lbs. pro linear inch) gemäß ASTM-D-1682-64 und eine
Abriebfestigkeit gekennzeichnet durch 1,95$ Gewichtsverlust nach 500 Zyklen gemäß ASTM-D-1175-64T (Drehtrommelverfahren).
Das Gewebe weist eine freiliegende offene Fläche von 66,6$ auf.
Entsprechend Beispiel 1 wird ein erfindungsgemäßes Gewebe
mit einer Länge von 40,02 m (133,3 Fuß), einer Breite von 37,2 cm (94,5 Zoll) und einem Gewicht von 39,8 kg hergestellt,
das eine Bruchfestigkeit von 73,7 kp je cm (145 lbs. pro Zoll) (ASTM-D-1682-64) und eine freiliegende offene Fläche von 66,6$
aufweist. Die Gewebebahn wird an ihren Enden durch einen Rückfaltsaum zur Herstellung eines endlosen Transportbandes
verbunden. Das Band kann leicht in einen Bahnentrocknungsofen als Träger von Strickgeweben während eines Wärme-Konsolidierungsvorgangs
installiert werden. Das Band läuft mit einer Geschwindigkeit von etwa 82 m pro Minute (90 yards pro
Minute) bei einer Temperatur zwischen 177 und 2040C (350 bis
400 F). Das Band zeigt gute Führungseigenschaften, ausgezeichnete Maßbeständigkeit und hohe Abriebfestigkeit. Insbesondere
ist die Abriebfestigkeit an den Rändern bemerkenswert hoch im Vergleich zu Bändern aus lockerem Glasfasergewebe,
das mit Polytetrafluoräthylen überzogen ist, da diese
- 9 509843/0892
Bänder bei einem Betrieb unter gleichen Bedingungen an den
Rändern einem hohen Abrieb unterliegen. Das Band gemäß diesem
Beispiel zeigt auch bessere Maßbeständigkeit, Festigkeit
und Führungseigenschaften im Vergleich mit'polytetrafluorät
hy lenbeschicht et en Glasfaserbändern. Im Vergleich zu
einem Band aus rostfreiem Stahldraht zeigt das Band gemäß
Beispiel 2 eine bessere Biegungsermüdungsbeständigkeit und verbesserte Führungs- und Zugeigenschaften.
Ein Abschnitt eines erflndungsgemäßen Trockner-Bandes ist
in der Zeichnung schematisch beispielshalber dargestellt.
- Patentansprüche -
5 0 9 8 4 3/ 0 8 9 2
Claims (11)
- 2458669-IC-Patentansprüchel.j Hochtemperaturbeständiges Gewebe, dadurch gekennzeichnet , daß es in Dreherbindung Kettfäden, die eine hochtemperaturbeständige Polyamidfaser enthalten, und Schußfäden, die über eine aus Glasfaser und/oder Metalldraht bestehende Seele geflochtene hochtemperaturfeste Polyamidfaser enthalten, umfaßt; und daß dieses Gewebe mit einem hochtemperaturfesten Harz aus Polyamiden, Poyimiden, Polyamid-imiden und Mischungen hiervon beschichtet ist.
- 2. Gewebe nach Anspruch 1 in Form einer Bahn, dadurch gekennzeichnet, daß ihre Enden zur Bildung eines endlosen Trockner-Bandes miteinander verbunden sind.
- 3. Gewebe nach Anspruch 1 oder·2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kettfäden Polyamidfasern sind, die aus Polyamidpolymerisaten von m-Phenylendiamin und Isophthaloylchlorid erhalten sind.
- 4. Gewebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyamidfaser der Schußfäden aus dem Polymerisat von m-Phenylendiamin und Isophthaloylchlorid erhalten ist und die Seele der Schußfäden Mehrfachglasfasern und eine einzige Metalldrahtader enthalten.
- 5. Gewebebahn nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Metalldraht ein Phosphorbronzedraht ist.
- 6. Gewebebahn nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß das Harz ein Polyamid-imid ist.
- 7. Gewebebahn nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz ein Polytrimellitamid ist.- 11 509843/0 892- ii -
- 8. Gewebebahn nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz das Reaktionsprodukt von p5 ρ'-Diaminodiphenylmethan und Trimellitanhydridsäurechlorid ist.
- 9. Gewebebahn nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung 2,5 bis 50$ des Gewebegewichts ausmacht. .
- 10. Gewebebahn nach Anspruch 99 dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung 2,5 bis 15$ des Gewebegewichts ausmacht.
- 11. Gewebe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyamidfasern der Kettfaden und der Schußfäden ein Gewicht von etwa 480 bis etwa 1680 Denier, eine Bruchfestigkeit von etwa 18,1 bis etwa 9j05 kp (40 bis 20 lbs.) (min.) und eine Dehnung etwa von 10 bis 7%, bei 3 g pro Denier aufweisen. .509 843/0 8 92L e e r s e i t e
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