DE3001075C2 - Verfahren zum Herstellen eines Nadelfilzteppichs - Google Patents

Verfahren zum Herstellen eines Nadelfilzteppichs

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Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Nadelteppichen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei der herkömmlichen Herstellung von Nadelfilzteppichen wird die für den Teppich zu verwendende Faser zu einem gewissen Flächengewicht gekrempelt, das üblicherweise zwischen 300 und 600 g/m2 liegt. Die gekrempelte Faser wird dann mechanisch in einer Nadelmaschine gebunden. Hierdurch erhält man einen Nadelfilz mit verhältnismäßig schlechten mechanischen Eigenschaften, weshalb der mechanisch gebundene Nadelfilz mit Hilfe eines Bindemittels vom Typ Latex chemisch gebunden wird. Das Bindemittel wird dem Nadelfilz üblicherweise durch Tränken in einem Bindemittelbottich aufgetragen, wonach der Nadelfilz getrocknet wird. Die aufgetragene Menge Bindemittel kann dadurch eingeregelt werden, daß man den Trockengehalt der Bindemittelsuspension variiert und nach dem Tränkbad Bindemittel abpreßt. Üblicherweise beträgt die für den Nadelfilz erforderliche Menge Bindemittel 20—30% des Fasergewichts.
Zum Strecken der kostspieligen Bindemittel vom Typ Latex werden üblicherweise anorganische Füllmittel zugesetzt, beispielsweise Kaolin, Kreide, gefällte Kieselsäure usw., was jedoch bei der Herstellung von Nadelfilzteppichen nachteilig ist, da das Bindemittel über den gesamten Querschnitt des Teppichs verteilt wird, d. h. das Bindemittel wird auch in der Oberflächenschicht enthalten sein. Enthält das Bindemittel ein Füllmittel herkömmlicher Art, zeigt sich im Bindemittel eine unerwünschte Opazität, und außerdem erscheinen in höherem Ausmaß weiße »Kreidestriche« auf dem Teppich.
Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, ein Herstellungsverfahren für Nadelfilzteppiche vorzuschlagen, bei dem dem Bindemittel ein Füllmittel zugesetzt wird, welches unter Beibehaltung der mechanischen Festigkeit zu keiner Opazität führt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren zur Herstellung eines Nadelfilzteppichs, bei dem Kunstfasern mechanisch und chemisch gebunden und dabei für die chemische Bindung mit einem Latex aus organischem Bindemittel ggf. in Kombination mit herkömmlichen Zusätzen behandelt werden und wobei der gebildete Teppich getrocknet wird, dadurch gelöst daß der Latex 1—30Gew.-% trockenes SiO? bezogen auf trockenes organisches Bindemittel, in Form eines alkalistabilisierten Kieselsäuresol der Teilchengröße 1 —100 nm enthält, und daß das organische Bindemittel aus Styrol-Butadien-Kautschuk, Polyacrylat oder Polyacrylnitril besteht
Es ist zwar bereits bekannt (DE-PS 9 46 704, JP 72-48 320), einem Behandlungsmittel für Gewebe oder Gewirke kolloidales Kieselsäuresol zuzugeben, jedoch handelt es sich dabei um eine Finish-Behandlung von bereits fertiggestellten Textilien.
Zur erfindungsgemäßen Herstellung des Nadelfilzteppichs lassen sich die üblicherweise in diesem Zusammenhang benutzten Fasern gebrauchen. Insbesondere werden Kunstfasern bevorzugt wie Polypropylen, Nylon und Acryl. Besonders geeignetes Bindemittel ist Styrol-Butadien-Kautschuk infolge seines verhältnismäßig niedrigen Preises.
Herkömmliche Zusatzstoffe zum Latex sind Flammschutzmittel, antistatische Mittel usw.
Die in Kombination mit dem Bindemittellatex gemäß der Erfindung benutzte Kieselsäure besteht aus einem sog. alkalistabilisierten Kieselsäuresol. Dieser Kieselsäuretyp ist bereits bekannt und zeichnet sich durch sehr kleine polymolekulare Teilchen in Wasser (Kolloide) aus, die mit einer geringen Menge Alkali in Form von NajO, K2O, L12O oder Ammoniak stabilisiert sind. Die Kieselsäureteilchen weisen die Größenordnung 1 — lOOnm auf. Es wurden die besten Ergebnisse mit Teilchengrößen unter 10 nm erzielt. Es sind 1— 30Gew.-% trockenes S1O2 bezogen auf trockenes organisches Bindemittel enthalten, wobei 5—20 Gew.-% bevorzugt werden.
Durch das Erfindungsgemäße Verfahren wird die Durchsichtigkeit des Bindemittels nicht beeinträchtigt, und es treten keine Kreidestriche auf dem Teppich auf.
Überraschenderweise tritt noch der zusätzliche Vorteil auf, daß die Abnutzungsbeständigkeit des fertigen Teppichs erheblich verbessert wird. Der Umstand, daß kooloidale Kieselsäure in Form des erwähnten alkalistabilisierten Kieselsäuresole in dieser Beziehung überlegen ist, dürfte darauf zurückzuführen sein, daß die Kieselsäure aus äußerst kleinen Teilchen (kleiner als Ϊ00 nm) mit geringem Vermögen, sichtbares Licht zu zerstreuen, besteht. Diese Teilchen sind gleichmäßig im Bindemittel verteilt, wodurch dessen durchsichtiges Aussehen beibehalten wird. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine drastische Verminderung des Bindemittelgehalts im Nadelfilzteppich mit beibehaltenen und/oder sogar verbesserten Eigenschaften. Bei dieser herkömmlichen Herstellung von Nadelfilzteppichen, wo verhältnismäßig hohe Gehalte an Bindemitteln benutzt werden, kann man beispielsweise durch Zugabe geringer Mengen, z. B. 10—20 Gew.-%, alkalistabilisierter Kieselsäure gemäß der vorliegenden Erfindung die Menge herkömmlichen Bindemittels bis um 50 Gew.-% herabsetzen.
Die Erfindung ist nun anhand der folgenden Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Beispiel 1
Von Polypropylenfasern (Faserlänge 100 mm) wurde ein Filz zu einem Flächengewicht von 400 g/m2 gekrempelt und durch Nadeln mechanisch gebunden. Ein La-
texbad wurde zubereitet, indem 5GOg SBR-Latex (50%ig) mit 700 ml Wasser verdünnt wurden, so daß der Trockengehalt des Latexbades 21% betrug. Der Nadelfilz wurde langsam durch das Latexbad geleitet und vorsichtig zwischen zwei Walzen abgepreßt, wonach er in Heißluft bei 1200C getrocknet wurde. Das Flächengewicht nach dem Trocknen betrug 520 g/m2, was 30% SBR-Bindemittel, bezogen auf das Fasergewicht, entspricht Die Abnutzungseigenschaften wurden gemäß dem Lisson-Test (SIS 832533) auf 3,4 bestimmt.
Beispiel 2
Ein Latexbad wurde zubereitet, indem 200 g SBR-Latex (50%ig) mit 900 ml Wasser verdünnt wurden, wo- nach 100 g alkal.istabiliserten Kieselsäuresois (15^0Ig) einer Kolloidgröße von 6 nm zugesetzt wurden. Der Trockengehalt wird dann knapp 10%, und der SiCh-Gehalt 15%, berechnet auf trockenes SBR-Polymer. Ein Nadelfilz wurde imprägniert und wie in Beispiel 1 getrocknet Das Flächengewicht nach dem Trocknen betrug 465 g/m2, d. h. 16% SiO2-modifizierten SBR-Bindemittels, berechnet auf das Fasergewicht, waren aufgenommen worden.
Untersuchungen der Abnutzungsbeständigkeit haben gezeigt, daß der Teppich mit alkalistabilisiertem Kieselsäuresol, obgleich er etwa die halbe Menge Bindemittel enthielt eine höhere Abnutzungsbeständigkeit als der Teppich gemäß Beispiel 1 hatte.
Der Teppich zeigte auch eine etwas niedrigere statisehe Aufladung und eine etwas höhere Schmutzresistenz im Vergleich mit dem Teppich gemäß Beispiel 1.
Ein gemäß SIS 832533 ausgeführter Abnutzungstest ergab einen berechneten Wert von 4,1, d. h. die Güte des Teppichs war höher geworden, obgleich der Bindemitteigehalt des Teppichs auf die Hälfte reduziert worden war. Ein höheres Ausmaß an weißen Kreidestrichen konnte nicht nachgewiesen werden.
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Claims (3)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung eines Nadelfilzteppichs, bei welchem Verfahren Kunstfasern mechanisch und chemisch gebunden und dabei für die chemische Bindung mit einem Latex aus einem organischen Bindemittel und ev. herkömmlichen Zusätzen behandelt werden, und wobei der gebildete Teppich getrocknet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Latex 1 —30 Gew.-% trockenes SiO2 bezogen auf trockenes organisches Bindemittel, in Form eines alkalistabilisierten Kieselsäuresol der Teilchengröße 1 —lOOnm enthält, und daß das organische Bindemittel aus Styrol-Butadien-Kautschuk, Polyacrylat oder Polyacrylnitril besteht
Z Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das alkalistabilisierte Kieselsäuresol eine Teilchengröße von 2—50 nm aufweist
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet daß das organische Bindemittel der Faser in einem Tränkbad aufgetragen wird.
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