EP0414141A1 - Schmelzbinderverfestigtes Spinnvlies - Google Patents

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EP0414141A1
EP0414141A1 EP19900115778 EP90115778A EP0414141A1 EP 0414141 A1 EP0414141 A1 EP 0414141A1 EP 19900115778 EP19900115778 EP 19900115778 EP 90115778 A EP90115778 A EP 90115778A EP 0414141 A1 EP0414141 A1 EP 0414141A1
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Günther Dr. Vock
Michael Schöps
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Johns Manville
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    • Y10T442/69—Autogenously bonded nonwoven fabric

Definitions

  • the invention relates to a melt-bond-strengthened spunbonded fabric made of load-bearing filaments and binder filaments which serve as melt binders and which consist of polyester.
  • Spunbonded nonwovens of this type are known for example from DE-PS 22 40 437 and DE-OS 36 42 089. These previously known spunbonded nonwovens, in which both the supporting filaments and the binder filaments can consist of polyesters, serve in particular as reinforcing and carrier materials in the manufacture of needled felt and tufting.
  • filaments of a relatively coarse individual titer of more than 8 dtex are used.
  • the proportion of binder filaments is relatively high and is 10 to 30%, preferably between 15 and 25%.
  • a similar spunbonded fabric is described in DE-OS 34 19 675.
  • This spun-bonded nonwoven which is to be used as a reinforcing insert in roofing and sealing sheets, has load-bearing filaments made of polyethylene glycol terephthalate and binder filaments made of polybutylene glycol terephthalate.
  • the proportion of binder filaments should be 10 to 30%.
  • the values for the basis weight are 100, 140 and 180 g / m2, for the individual titer 4.5 and 5.6 dtex and for the proportion of binder filaments 10 to 30%. specified.
  • the invention has for its object to provide a melt-bond-strengthened spunbond, which is characterized by a high dynamic efficiency, i.e. a high resistance to alternating loads.
  • a melt-bonded spunbonded nonwoven of the type specified above is characterized in that the basis weight of the spunbonded nonwoven in the range between 20 and 120 g / ma, the individual titer of the supporting filaments and binder filaments in the range between 1 and 7 dtex and the proportion of the binder filaments below 10 percent by weight.
  • the spunbonded nonwoven formed according to the invention is a comparatively fine-titled lightweight spunbonded nonwoven with a low basis weight and a low proportion of melt binder. Surprisingly, it has been shown that the light spunbonded nonwoven formed according to the invention has good strength properties despite a relatively small proportion of binder filaments.
  • the spun-bonded nonwoven formed according to the invention is characterized by a high dynamic efficiency. This means that the spunbonded fabric can very well be exposed to an alternating load, for example a buckling load. It is therefore particularly suitable as a reinforcement for shoes and clothing or also for use with curtains and blinds.
  • the low dynamic range and the low proportion of binder filaments as well as the comparatively fine filament titer in connection with the selected material pairing (polyester - polyester) are obviously responsible for the high dynamic efficiency.
  • the basis weight of the spunbonded nonwoven is preferably between 30 and 100 g / m2, in particular 30 and 90 g / m2, the individual titer of the filaments between 1 and 5 dtex, in particular 1 and 4 dtex, and the proportion of the binder filaments between 5 and 10 percent by weight.
  • the titer of the binder filaments is preferably chosen to be smaller than the titer of the supporting filaments.
  • the load-bearing filaments preferably consist of polyethylene terephthalate, while the melt binder consists of polymers whose melting point is more than 10 ° C., in particular 30 ° C., below the melting point of the load-bearing filaments.
  • Polybutylene terephthalate or modified polyethylene terephthalate with a correspondingly lowered melting point is preferably used as the melt binder.
  • the load-bearing filaments made of flame-retardant modified polyesters such as z. B. describes the DE-PS 23 46 787 exist.
  • the binder filaments preferably also consist of a flame-retardant modified raw material, e.g. from polybutylene terephthalate, in particular as described in DE-PS 25 26 749.
  • an antistatic such as e.g. Soot introduced into the spunbond.
  • the spunbonded nonwoven formed according to the invention can be produced in particular using a rotating baffle plate and a downstream guide surface, as z. B. is described in DE-PS 27 13 241.
  • the fleece is deposited preferably through series-connected rows of spinnerets, so that a layer structure of supporting filaments and binder filaments is created.
  • the two outer layers expediently contain no binder filaments.
  • thermal pre-consolidation as described for example in DE-PS 33 22 936, and subsequent final thermal consolidation, e.g. with smooth or profiled roller.
  • the thermal solidification is particularly preferably carried out by hot air, e.g. in screen drum fixers, which are followed by a pair of embossing rollers.
  • the light spunbonded nonwoven formed according to the invention is free from resinous binders and is therefore inherently flame retardant.
  • the low flammability can be improved further by suitable selection of flame-retardant modified raw materials for the supporting filaments and the binder filaments.
  • These flame-retardant light spunbonded nonwovens can then also be used in rooms at risk of fire, e.g. B. as a carrier material for curtains, wallpaper, blinds, or as components for seat covers in vehicles or aircraft.
  • Particularly voluminous spunbonded nonwovens result from the lowest possible proportion of binder filaments and a sieve drum fixation. These spunbonded nonwovens also have a surface structure with many fiber ends, which significantly increases the adhesion of coating materials made of PVC or bitumen. Such voluminous spunbonded nonwovens with a fiber-rich surface are also suitable for producing filter fabrics.
  • antistatic agents in the simplest case of soot, in the melting cylinder, moreover, permits the use of the spunbonded nonwoven according to the invention in potentially explosive areas or as a filter medium for clean rooms.
  • the dyeability of the melt binder can be adapted to that of the supporting filaments by modifying the melt binder raw material; instead, the different dyeability can also be used to create interesting color effects.

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Abstract

Beschrieben wird ein schmelzbinderverfestigtes Spinnvlies aus tragenden Polyester-Filamenten und als Schmelzbinder dienenden Polyester-Binderfilamenten. Das Flächengewicht des Spinnvlieses liegt im Bereich zwischen 20 und 120 g/m², der Einzeltiter der tragenden Filamente und Binderfilamente im Bereich zwischen l und 7 dtex, und der Anteil der Binderfilamente unter 10 Gewichtsprozent. Es handelt sich hierbei um ein Leichtspinnvlies, das sich durch eine besonders hohe dynamische Tüchtigkeit, d.h. einen besonders hohen Widerstand gegen Wechselbelastungen auszeichnet. Das Leichtspinnvlies ist z. B. als Verstärkung für Schuhe und Kleidungsstücke, als Trägermaterial für Vorhänge und Jalousien, als Sitzbezug, Filterstoff u.s.w. verwendbar.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein schmelzbinderverfestigtes Spinn­vlies aus tragenden Filamenten und als Schmelzbinder dienen­den Binderfilamenten, die aus Polyester bestehen.
  • Spinnvliese dieser Gattung sind zum Beispiel aus der DE-PS 22 40 437 und der DE-OS 36 42 089 bekannt. Diese vor­bekannten Spinnvliese, bei denen sowohl die tragenden Fila­mente wie auch die Binderfilamente aus Polyestern bestehen können, dienen insbesondere als Verstärkungs- und Träger­materialien in der Nadelfilz- und Tuftingherstellung. Bei dem Spinnvlies nach der DE-PS 22 40 437 werden Filamente eines relativ groben Einzeltiters von mehr als 8 dtex ver­wendet. Der Anteil der Binderfilamente ist relativ hoch und liegt bei 10 bis 30%, vorzugsweise zwischen 15 und 25%. Bei dem Spinnvlies nach der DE-OS 36 42 089 sind in den Bei­spielen Einzeltiter von 5 bzw. 12 dtex angegeben; der Anteil der Binderfilamente liegt zwischen 10 und 50%, vorzugsweise zwischen 15 und 30%. Das Flächengewicht ist mit größer als 120 g/m² angegeben.
  • Ein ähnliches Spinnvlies ist in der DE-OS 34 19 675 beschrieben. Dieses Spinnvlies, das als Verstärkungseinlage in Dach- und Dichtungsbahnen verwendet werden soll, besitzt tragende Filamente aus Polyethylenglykolterephthalat und Binderfilamente aus Polybutylenglykolterephthalat. Der Anteil der Binderfilamente soll 10 bis 30% betragen.In den Beispielen sind als Werte für das Flächengewicht 100, 140 und 180 g/m², für den Einzeltiter 4,5 und 5,6 dtex sowie für den Anteil der Binderfilamente 10 bis 30% angegeben.
  • Bei all diesen vorbekannten Spinnvliesen handelt es sich so­mit um relativ schwere, grobtitrige Spinnvliese mit einem vergleichsweise hohen Schmelzbinderanteil.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein schmelzbinder­verfestigtes Spinnvlies zu schaffen, das sich durch eine hohe dynamische Tüchtigkeit, d.h. einen hohen Widerstand ge­gen Wechselbelastungen, auszeichnet.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein schmelzbinderverfestigtes Spinnvlies der eingangs angegebenen Gattung dadurch gekenn­zeichnet, daß das Flächengewicht des Spinnvlieses im Bereich zwischen 20 und 120 g/ma, der Einzeltiter der tragenden Fi­lamente und Binderfilamente im Bereich zwischen 1 und 7 dtex und der Anteil der Binderfilamente unter 10 Gewichtsprozent liegt.
  • Bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Spinnvlies handelt es sich um ein vergleichsweise feintitriges Leichtspinnvlies mit niedrigem Flächengewicht und geringem Schmelzbinder­anteil. Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß das erfin­dungsgemäß ausgebildete Leichtspinnvlies trotz eines relativ geringen Anteils an Binderfilamenten gute Festigkeitseigen­schaften besitzt. Insbesondere zeichnet sich das erfindungs­gemäß ausgebildete Spinnvlies durch eine hohe dynamische Tüchtigkeit aus. Das heißt, das Spinnvlies kann sehr gut einer Wechselbelastung, z.B. einer Knickbelastung, aus­gesetzt werden. Es ist daher besonders geeignet als Verstär­kung für Schuhe und Kleidungsstücke oder auch zur Verwendung bei Vorhängen und Jalousien. Für die hohe dynamische Tüch­tigkeit sind offensichtlich das geringe Flächengewicht und der geringe Anteil der Binderfilamente sowie der vergleichs­weise feine Filamenttiter in Verbindung mit der gewählten Werkstoffpaarung (Polyester - Polyester) verantwortlich.
  • Vorzugsweise liegt das Flächengewicht des Spinnvlieses zwi­schen 30 und 100 g/m², insbesondere 30 und 90 g/m², der Ein­zeltiter der Filamente zwischen 1 und 5 dtex, insbesondere 1 und 4 dtex, und der Anteil der Binderfilamente zwischen 5 und 10 Gewichtsprozent. Der Titer der Binderfilamente wird vorzugsweise kleiner als der Titer der tragenden Filamente gewählt.
  • Die tragenden Filamente bestehen vorzugsweise aus Poly­ethylenterephthalat, während der Schmelzbinder aus Polymeren besteht, deren Schmelzpunkt mehr als 10° C, insbesondere 30°C unter dem Schmelzpunkt der tragenden Filamente liegt. Bevorzugt wird als Schmelzbinder Polybutylenterephthalat oder modifiziertes Polyethylenterephthalat mit entsprechend abgesenktem Schmelzpunkt verwendet.
  • Insbesondere können zumindest die tragenden Filamente aus flammhemmend modifizierten Polyestern, wie sie z. B. die DE-­PS 23 46 787 beschreibt, bestehen. Bevorzugt bestehen auch die Binderfilamente aus flammhemmend modifiziertem Rohstoff, z.B. aus Polybuthylenterephthalat, insbesondere, wie es in der DE-PS 25 26 749 beschrieben ist.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird mittels der Binderfilamente ein Antistatikum wie z.B. Ruß in das Spinn­vlies eingebracht.
  • Das erfindungsgemäß ausgebildete Spinnvlies kann insbeson­dere unter Verwendung einer rotierenden Prallplatte und einer nachgeschalteten Leitfläche hergestellt werden, wie dies z. B. in der DE-PS 27 13 241 beschrieben ist. Die Vliesablage erfolgt vorzugsweise durch hintereinander­geschaltete Reihen von Spinndüsen, so daß eine Schicht­struktur aus tragenden Filamenten und Binderfilamenten ent­steht. Zweckmäßigerweise enthalten die beiden äußeren Schichten keine Binderfilamente.
  • Es erfolgt bevorzugt keine Vernadelung der abgelegten Fila­mente, sondern nur eine thermische Vorverfestigung, wie sie zum Beispiel in der DE-PS 33 22 936 beschrieben ist, und eine sich daran anschließende endgültige thermische Ver­festigung, z.B. mit glatter oder profilierter Walze. Beson­ders bevorzugt erfolgt die thermische Verfestigung durch Heißluft, z.B. in Siebtrommelfixierern, denen ein Präge­walzenpaar nachgeschaltet ist.
  • Das erfindungsgemäß ausgebildete Leichtspinnvlies ist frei von harzigen Bindemitteln und daher von Haus aus schwer ent­flammbar. Wie bereits erwähnt, kann die Schwerentflamm­barkeit durch geeignete Auswahl von flammhemmend modifizier­ten Rohstoffen für die tragenden Filamente und die Binder­filamente noch verbessert werden. Diese flammfesten Leicht­spinnvliese können dann auch in brandgefährdeten Räumen eingesetzt werden, z. B. als Trägermaterial für Vorhänge, Tapeten, Jalousien, oder als Bestandteile für Sitzbezüge in Fahrzeugen oder Flugzeugen.
  • Besonders voluminöse Spinnvliese ergeben sich bei einem mög­lichst geringen Anteil von Binderfilamenten und einer Sieb­trommelfixierung. Diese Spinnvliese haben dann auch eine Oberflächenstruktur mit vielen Faserenden, die die Haftung von Beschichtungsmaterialien von PVC oder Bitumen deutlich erhöht. Derartige voluminöse Spinnvliese mit faserreicher Oberfläche eignen sich auch zur Herstellung von Filter­stoffen.
  • Der Zusatz von Antistatika, im einfachsten Fall von Ruß, im Schmelzzylinder erlaubt darüberhinaus den Einsatz des erfin­dungsgemäß ausgebildeten Spinnvlieses in explosionsgefähr­deten Zonen oder auch als Filtermedium für Reinräume.
  • Die Anfärbbarkeit des Schmelzbinders kann an die der tragen­den Filamente durch Modifikation des Schmelzbinder-Rohstof­fes angepaßt werden; stattdessen kann die unterschiedliche Anfärbbarkeit auch zu interessanten Farbeffekten genutzt werden.

Claims (12)

1. Schmelzbinderverfestigtes Spinnvlies aus tragenden Filamenten und als Schmelzbinder dienenden Binderfilamenten, die aus Polyester bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß das Flächengewicht des Spinnvlieses im Bereich zwischen 20 und 120 g/m², der Einzeltiter der tragenden Filamente und Bin­derfilamente im Bereich zwischen 1 und 7 dtex und der Anteil der Binderfilamente unter 10 Gewichtsprozent liegt.
2. Spinnvlies nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­net, daß das Flächengewicht des Spinnvlieses im Bereich zwi­schen 30 bis 100 g/m² liegt.
3. Spinnvlies nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­net, daß das Flächengewicht des Spinnvlieses im Bereich zwi­schen 30 bis 90 g/m² liegt.
4. Spinnvlies nach mindestens einem der vorhergehen­den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Einzeltiter der tragenden Filamente und Binderfilamente im Bereich zwi­schen 1 und 5 dtex liegt.
5. Spinnvlies nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­net, daß der Einzeltiter der tragenden Filamente und Binder­filamente im Bereich zwischen 1 und 4 dtex liegt.
6. Spinnvlies nach mindestens einem der vorher­gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Einzel­titer der Binderfilamente kleiner ist als der der tragenden Filamente.
7. Spinnvlies nach mindestens einem der vorher­gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil der Binderfilamente über 5 Gewichtsprozent liegt.
8. Spinnvlies nach mindestens einem der vorher­gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die tragen­den Filamente aus Polyethylenterephthalat bestehen und der Schmelzbinder aus Polymeren besteht, deren Schmelzpunkt mehr als 10°C unter dem Schmelzpunkt der tragenden Filamente liegt.
9. Spinnvlies nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­net, daß der Schmelzpunkt der Polymeren mehr als 30°C unter dem Schmelzpunkt der tragenden Filamente liegt.
10. Spinnvlies nach Anspruch 9, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Schmelzbinder aus Polybutylenterephthalat oder modifiziertem Polyethylenterephthalat mit entsprechend abgesenktem Schmelzpunkt besteht.
11. Spinnvlies nach mindestens einem der vorher­gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die tragen­den Filamente und Binderfilamente aus flammhemmend modifi­zierten Polyestern bestehen.
12. Spinnvlies nach mindestens einem der vorher­gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Binder­filamente ein Antistatikum, insbesondere Ruß, enthalten.
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