SE515510C2 - Förfarande för framställning av fibrerduk samt fiberduk framställd därigenom och förfarande för framställning av en skiktkomposit samt skiktkompositen framställd därigenom - Google Patents
Förfarande för framställning av fibrerduk samt fiberduk framställd därigenom och förfarande för framställning av en skiktkomposit samt skiktkompositen framställd därigenomInfo
- Publication number
- SE515510C2 SE515510C2 SE0000174A SE0000174A SE515510C2 SE 515510 C2 SE515510 C2 SE 515510C2 SE 0000174 A SE0000174 A SE 0000174A SE 0000174 A SE0000174 A SE 0000174A SE 515510 C2 SE515510 C2 SE 515510C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- latex
- nonwoven fabric
- melting temperature
- fibers
- temperature
- Prior art date
Links
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
- D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
- D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
- D04H1/70—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres
- D04H1/74—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres the fibres being orientated, e.g. in parallel (anisotropic fleeces)
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
- D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
- D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
- D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
- D04H1/54—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by welding together the fibres, e.g. by partially melting or dissolving
- D04H1/541—Composite fibres, e.g. sheath-core, sea-island or side-by-side; Mixed fibres
- D04H1/5412—Composite fibres, e.g. sheath-core, sea-island or side-by-side; Mixed fibres sheath-core
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
- D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
- D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
- D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
- D04H1/54—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by welding together the fibres, e.g. by partially melting or dissolving
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
- D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
- D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
- D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
- D04H1/54—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by welding together the fibres, e.g. by partially melting or dissolving
- D04H1/541—Composite fibres, e.g. sheath-core, sea-island or side-by-side; Mixed fibres
- D04H1/5418—Mixed fibres, e.g. at least two chemically different fibres or fibre blends
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
- D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
- D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
- D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
- D04H1/54—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by welding together the fibres, e.g. by partially melting or dissolving
- D04H1/542—Adhesive fibres
- D04H1/55—Polyesters
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
- D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
- D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
- D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
- D04H1/58—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by applying, incorporating or activating chemical or thermoplastic bonding agents, e.g. adhesives
- D04H1/587—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by applying, incorporating or activating chemical or thermoplastic bonding agents, e.g. adhesives characterised by the bonding agents used
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
- D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
- D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
- D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
- D04H1/58—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by applying, incorporating or activating chemical or thermoplastic bonding agents, e.g. adhesives
- D04H1/64—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by applying, incorporating or activating chemical or thermoplastic bonding agents, e.g. adhesives the bonding agent being applied in wet state, e.g. chemical agents in dispersions or solutions
- D04H1/645—Impregnation followed by a solidification process
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
- D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
- D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
- D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
- D04H1/58—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by applying, incorporating or activating chemical or thermoplastic bonding agents, e.g. adhesives
- D04H1/64—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by applying, incorporating or activating chemical or thermoplastic bonding agents, e.g. adhesives the bonding agent being applied in wet state, e.g. chemical agents in dispersions or solutions
- D04H1/68—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by applying, incorporating or activating chemical or thermoplastic bonding agents, e.g. adhesives the bonding agent being applied in wet state, e.g. chemical agents in dispersions or solutions the bonding agent being applied in the form of foam
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
- D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
- D04H13/00—Other non-woven fabrics
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Nonwoven Fabrics (AREA)
- Multicomponent Fibers (AREA)
Description
lO 15 20 25 30 35 515 510 2 liknande material med betydligt större tjocklek och där- vid använda dessa direkt som isoleringsmaterial.
Ett konventionellt förfarande för framställning av fiberduk framgår schematiskt av fig 1. Oftast tillverkas fibrerna pà annat ställe och transporteras till fiber- dukstillverkaren i väl sammanpackade balar.
Fiberbalarna rivs upp och fiberklumparna införes i en s k grovöppnare, där fiberklumparna bearbetas sà att fibrerna i viss utsträckning separeras till individuella friliggande fibrer.
I en hel del tillämpningar använder man fiberduk som är uppbyggd av mer än en fibertyp, varvid man i samband med grovöppningen ofta utför en uppvägning av de olika andelar fibrer som fiberduken skall innehålla. Vanliga fibrer som används är exempelvis nylonfibrer, viskosfib- rer, aramidfibrer, polyesterfibrer eller liknande syntet- fibrer. Även naturfibrer såsom exempelvis linfibrer kan användas.
Efter uppvägning förs fibrerna till en blandare där de blandas och vidarebearbetas och öppnas (eller luftas) ytterligare. Blandningssteget kan också användas även om endast en fibertyp används; genom att blanda fibrer från (batcher) man minska eventuella tillverkningsvariationers inverkan olika tillverkningsserier fràn tillverkaren kan pà slutprodukten.
Efter blandning är det vanligt att man genomför nà- gon form av rening för bortförsel av exempelvis fiber- klumpar eller andra icke önskade restprodukter fràn fram- ställningen av fibrerna.
Därefter behövs det oftast ytterliggare steg med be- (öppning) av fibrerna.
Dà fibrerna separerats i tillräcklig utsträckning arbetning leds fiberblandningen vidare till en kardningsenhet. I kardningsenheten bearbetas fibrerna ytterliggare och ori- enteras sà att större andelen fibrer är orienterade i en och samma riktning. Fiberblandningen lämnar kardningsen- heten i form av en tunn matta med fibrerna orienterade i 10 15 20 25 30 35 515 510 3 transportriktningen fràn kardningsenheten, d v s de är orienterade sà att de ligger parallellt med det plan som definieras av den tunna mattan. I många fall är det inte tillräckligt att använda en enda tunn matta utan man läg- för bildande av ett s k flor. Det finns tvà vanliga sätt att orientera ger samman flera mattor, ofta 5-10 stycken, de olika mattorna som läggs samman, oftast är de antigen orienterade på samma häll eller så är de växelvis vinkel- rätt orienterade. Genom att använda sammanläggning av flera mattor för bildande av floret erhàller man ett flor med jämn ytvikt även om det i var och en av mattorna finns en viss variation i ytvikt. Floret har vanligtvis en tjocklek i storleksordningen 1-3 cm.
Floret impregneras vanligen i nästa skede med olika tillsatser, sàsom exempelvis flamskyddsmedel, olika sor- ters lim för sammanbindning (bonding) av fibrerna, och färgtillsatser. Impregneringen kan exempelvis ske genom att floret leds ned genom ett vätskebad innehållande de önskade tillsatserna. Det kan också ske genom s k skumim- pregnering eller genom besprutningsimpregnering_ Efter impregneringen leds det impregnerade (blöta) floret oftast till en station där överskottsvätska av- lägsnas. Detta kan ske med hjälp av sugboxar, tryck- och sugvalsar. Efter impregneringen och avlägsnandet av över- skottsvätska har floret en tjocklek i storleksordningen 0,5-2 mm.
Floret leds därefter in i en ugn där den tunna duken (fiberduken) Den i ugnen torkade fiberduken sträcks sedan och torkas. rullas upp pá stora rullar.
Vid användning till exempelvis innertak- eller mo- torhuvsisolering inom bilindustrin är dagens fiberdukar inte tillfredsställande. Eftersom tillverkningen av fi- berduk oftast sker hos speciella fiberdukstillverkare och tillverkningen av innertak och motorhuvsisolering sker hos andra tillverkare ställs det krav pà att de olika komponenterna skall kunna hanteras pà ett smidigt sätt lO 15 20 25 30 35 515 510 4 både var för sig och efter det att de lagts samman till en delvis eller helt färdig produkt.
De krav, eller åtminstone önskemål, som ställs på fiberduken är att den skall vara lätt att hantera, den skall vara miljövänlig, d v s den skall inte avge några miljöskadliga ämnen vid framställning, vid formning till slutprodukt eller vid användning och den skall vara åter- vinningsbar, och den skall ge tillräcklig styrka till slutprodukten.
I ett försök att uppnå dessa krav, eller önskemål, avseende hantering och styrka hos slutprodukten, finns det ett otal exempel på användning av glasfiber-inbland- ning i fiberduken. Se exempelvis US-A-4 888 235, US-A- 4 889 764 och US-A-4 946 738, vilka alla härstammar från en och samma stamansökan inlämnad 1987. I dessa patent beskrivs ett fordonsinnertak som består ett non-woven ma- terial med en tjocklek i storleksordningen 1-3 tum (2,5- 7,5 cm) dock inte önskvärt att använda eftersom det bland annat och med en glasfiberandel av 42%. Glasfiber år kan orsaka hudirritation. För fixering av fibrerna inne- håller vidare fiberduken upp till 16% fenolharts, vilket kan avge formaldehyd som är slemhinneirriterande och som av Kemikalieinspektionen klassas som ett cancerframkal- lande ämne.
För att undvika dessa problem med glasfiber och med fenolharts för fixering av fibrerna kan man exempelvis, såsom anges i WO99/02335 använda flera skikt av fiberduk, varvid sandwichkonstruktionen kan erhålla samma styrka som tidigare utan användning av glasfiber. I den beskriv- na sandwichkonstruktionen används åtminstone ett lager av tvà sorters polyesterfibrer, där den ena är avsedd att smälta vid värmebehandling och binda samman de kvarvaran- de fibrerna. De olika lagren i sandwichkonstruktionen binds samman av tunna skikt av ett lim eller liknande med adhesiva egenskaper. Vidare anses det nödvändigt att be- lägga sandwichkonstruktionen med ett ytterlager för att produkten skall erhålla ett godtagbart utseende. Den be- lO 15 20 25 30 35 515 510 5 skrivna sandwichkonstruktionen kräver således ett stort antal extra lager utöver de konstruktiva lagren av fiber- duk.
Sammanfattning av uppfinningen Ändamålet med uppfinningen är att åstadkomma en lös- ning på de ovan relaterade problemen.
Närmare bestämt kan ändamålet sammanfattas att vara att åstadkomma en fiberduk som bl a är miljövänlig, den skall kunna användas som ytterskikt på olika isolerings- material, den skall ensam eller tillsammans med andra ma- terial kunna användas för att bygga upp en sandwichkon- struktion med ett antal lager, och den skall vara smidig att hantera i de olika stegen från halvfärdig till helt färdig produkt.
Andra tillämpningar och fördelar med uppfinningen kommer att framgå ur beskrivningen.
Ovan nämnda ändamål har uppnåtts med ett förfarande som är av det inledningsvis angivna slaget och som känne- tecknas av att som latex tillförs en latex av en polymer som är termiskt aktiverbar vid en första aktiveringstem- peratur som är lägre än den andra smälttemperaturen, att torkningen av det med latex impregnerade floret utförs vid en torktemperatur som är högre än nämnda första smälttemperatur och lägre än nämnda andra smälttempera- tur, och att latex tillförs i en mängd som är sådan att mängden genom latex tillförd polymer är inom intervallet 10-60 viktprocent av fiberdukens totala torrvikt.
Användandet av bikomponentfibrer av ovan angivet slag tillsammans med en latex av ovan angivet slag gör att vid torkningen smälter den yttre komponenten av bi- komponentfibrerna helt eller delvis. Vid smältningen kom- mer det smälta materialet att ansamlas i huvudsak vid de ställen där fibrer ligger an mot varandra. I dessa ansam- lingar kommer dessutom de genom latex tillförda polymer- partiklarna att bindas fast. Den smälta ytterkomponenten binder således samman de olika fibrerna och kvarhåller den genom latex tillförda polymeren. Genom att använda en lO 15 20 25 30 35 515 510 6 relativt stor andel bikomponentfibrer kommer det att fin- nas relativt mycket material som sammanhàller de icke smälta fibrerna. Nämnda polymerpartiklar hjälper också till att binda samman fiberduken.
Den genom detta förfarande framställda fiberduken är stark och kan ges en relativt hög styvhet, vilket innebär att den är lätt att hantera. Användandet av bikomponent- fibrer och latex gör att man inte behöver glasfiber eller fenolharts för erhållande av en konstruktivt tillfreds- ställande fiberduk. Vidare behöver man inte heller nägra tunna skikt av lim eller liknande.
Fiberduken är lämplig att använda i olika former av skiktkompositer. Vid framställning av dessa skiktkomposi- ter använder man eventuell ytterligare smältning av bi- komponentfibrernas yttre s k làgsmältande komponent och den genom latex tillförda polymeren. Förfarandet för framställning av en skiktkomposit kännetecknas av att man lägger samman åtminstone ett första skikt av ovan be- skrivna fiberduk, framställd genom ovan relaterade förfa- rande, och åtminstone ett andra materialskikt, att man under tryck och värmetillförsel pressar samman skikten vid en temperatur som är högre än nämnda första tempera- tur, högre än nämnda aktiveringstemperatur och lägre än nämnda andra smälttemperatur, varvid den första komponen- ten och latexen i nämnda fiberdukskikt smälter och bildar en film som binder samman med nämnda andra skikt.
Den ovan beskrivna fiberduken innehàller följaktli- gen en komponent (genom latex tillförd polymer + eventu- ellt àterstàende yttre làgtemperatursmältande bikompo- nentfiberkomponent) som inte aktiveras förrän fiberduken läggs samman med ett annat skikt och värms till denna komponents aktiveringstemperatur.
De uppfinningsenliga förfaranden för framställning av fiberduk och en fiberduksinnehàllande skiktkomposit, samt fiberduken i sig och skiktkompositen i sig definie- ras av de självständiga kraven. 10 15 20 25 30 35 515 510 7 Föredragna utföringsformer framgàr av de underord- nade patentkraven.
Med fördel tillförs latex i en mängd som är sàdan att mängden genom latex tillförd polymer är inom inter- vallet 25-50 viktprocent av fiberdukens totala torrvikt.
Kort beskrivning av ritninqarna Uppfinningen kommer att beskrivas närmare i det föl- jande under hänvisning till bifogade schematiska ritnin- gar som i exemplifierande syfte visar för närvarande fö- redragna utföringsformer av uppfinningen enligt dess bàda aspekter avseende fiberduk respektive skiktkomposit.
Fig 1 är en flödesschema som anger de olika stegen enligt ett förfarande för framställning av fiberduk.
Fig 2 är en ritning som i illustrativt syfte visar hur de olika fibertyperna och latexmaterialet samverkar för att binda samman fiberduken innan den filmbildande polymeren aktiverats.
Fig 3 visar ett tvärsnitt av en bikomponentfiber av det slag som används i de för närvarande föredragna utfö- ringsformerna.
Fig 4 är en svep-elektron-mikroskop-bild (50 gàngers förstoring) av en torkad/värmebehandlad fiberduk enligt en föredragen utföringsform.
Beskrivning av föredragen utföringsform Säsom framgår av fig 2 innefattar fiberduken polyes- ter bikomponentfibrer ll, som består av en yttre kompo- nent som bildar ett hölje lla kring en kärna llb. Poly- ester bikomponentfibrernas yttre komponent lla har en första smälttemperatur Tm_av 175-l80°C och kärnkomponen- ten llb har en andra smälttemperatur IQ av 260°C, d v s den är högre än den första smälttemperaturen Em. Vidare innefattar fiberduken också s k vanlig polyester stapel- fibrer 13 med en smält- eller nedbrytningstemperatur Tn i storleksordningen 260°C. Bikomponentfibrerna utgör ca 75% (vikt) Fiberduken är impregnerad med en akrylatlatex, var- av fibermängden. vid den förutom fibrer också innefattar en filmbildande 10 15 20 25 30 35 515 510 8 termiskt aktiverbar polymer. För att latexen skall ha tillräckligt hög glasomvandlingstemperatur används en mo- difierad akrylatlatex, lämpligtvis en s k styrenmodifie- rad akrylatlatex. Den genom akrylatlatexen tillförda po- lymeren har en aktiveringstemperatur Ta som är högre än den första smälttemperaturen TM men som är lägre än den andra smälttemperaturen TM. Polymeren utgör ca 35% (torr- vikt) av fiberduken.
Fiberduken är speciellt lämpad till att användas som ett eller flera skikt i en skikt- eller laminär komposit.
Eftersom fibrerna 11, 13 är av polyester kommer den smäl- ta fasen och fibrerna i sig àstadkomma tillräcklig vid- häftning till varandra och till eventuella intilliggande skikt av andra material. Genom att forma skiktkompositen vid en formningstemperatur Tf som är högre än polymerens 12 aktiveringstemperatur Ta, men som är lägre än bikompo- nentfibrernas ll andra smälttemperatur EQ och stapelfib- rernas nedbrytningstemperatur Tn kommer polymeren 12 att bilda en film som ytterligare binder samman fibrerna 11, 13 i respektive skikt och intill varandra liggande skikt.
Tillverkningen av fiberduken sker väsentligen enligt ett konventionellt förfarande av det slag som beskrivits i samband med den tekniska bakgrunden.
Fiberbalar av de olika fibertyperna polyesterbikom- ponentfiber 11 och polyester stapelfiber 13 rivs upp och de mer eller mindre sammanklibbade fiberklumparna införes i en s k grovöppnare, där fiberklumparna bearbetas sä att fibrerna 11, 13 i viss utsträckning separeras till indi- viduella friliggande fibrer 11, 13. I samband med grov- öppningen utförs en uppvägning av de olika andelar fibrer som fiberduken skall innehålla.
I en hel del tillämpningar använder man fiberduk som är uppbyggd av mer än en fiberduk, varvid man Vanliga fibrer som används är exempelvis nylonfibrer, aramidfib- rer, polyesterfibrer eller liknande syntetfibrer.
Efter uppvägning förs fibrerna till en blandare där de blandas och vidarebearbetas och öppnas (eller luftas) lO 15 20 25 30 35 515 510 9 ytterligare. Blandningssteget kan också användas även om endast en fibertyp används; genom att blanda fibrer fràn (batcher) man minska eventuella tillverkningsvariationers inverkan olika tillverkningsserier fràn tillverkaren kan pä slutprodukten.
Efter blandning genomförs vanligtvis nàgon form av rening för bortförsel av exempelvis fiberklumpar eller andra icke önskade restprodukter fràn framställningen av fibrerna.
Därefter behövs det oftast ytterliggare steg med be- arbetning (öppning) av fibrerna.
Då fibrerna separerats i tillräcklig utsträckning leds fiberblandningen vidare till en kardningsenhet. I kardningsenheten bearbetas fibrerna ytterliggare och ori- enteras sä att större andelen fibrer är orienterade i en och samma riktning. Fiberblandningen lämnar kardningsen- heten i form av en tunn matta med fibrerna orienterade i transportriktningen fràn kardningsenheten, d v s de är orienterade så att de ligger parallellt med det plan som definieras av den tunna mattan. Vanligtvis lägger man samman flera mattor, ofta 5-10 stycken, för bildande av ett s k flor. Det finns tvà vanliga sätt att orientera de olika mattorna som läggs samman, oftast är de antigen orienterade pà samma häll eller sä är de växelvis vinkel- rätt orienterade. Genom att använda sammanläggning av flera mattor för bildande av floret erhåller man ett flor med jämn ytvikt även om det i var och en av mattorna finns en viss variation i ytvikt. Floret har vanligtvis en tjocklek i storleksordningen 1-3 cm.
Floret impregneras därefter med en akrylatlatex och med diverse tillsatser, såsom exempelvis flamskyddsmedel.
Impregneringen sker genom att floret leds ned genom ett vätskebad innehållande de önskade tillsatserna. Det kan också ske genom s k skumimpregnering eller genom be- sprutningsimpregnering.
Efter impregneringen leds det impregnerade (blöta) floret till en station där överskottsvätska avlägsnas. 10 l5 20 25 30 35 515 510 10 Detta kan ske med hjälp av sugboxar, tryck- och sugval- sar. Efter impregneringen och avlägsnandet av Överskotts- vätska har floret en tjocklek i storleksordningen 0,5-2 mm.
Floret leds därefter in i en ugn där den tunna duken (fiberduken) peratur av 180-200°C. Sà länge det finns vätska kvar i torkas. Torkningen sker vid en torklufttem- fiberduken kommer denna att hälla en temperatur strax un- der lOO°C. Dä vätskan försvunnit kommer fiber- och poly- mermaterialet att värmas upp till en värmebehandlings- /torktemperatur TT av ungefär 175-l80°C. Denna temperatur TT är högre än smälttemperaturen Im för bikomponenternas ytterskikt, men lägre än kärnkomponentens smälttemperatur flfl. Vidare är den lägre än akrylatlatexens aktiverings- temperatur och lägre än stapelfibrernas smälttemperatur.
Vid torkningen kommer bikomponentfibrernas yttre skikt att smälta och pà grund av sin och den föràngande väts- kans ytspänning, värmefördelningen och föràngningsgra- dienten (i rummet) att ansamlas i stor utsträckning kring de ställen i fiberduken där fibrer ligger an mot varand- ra. I den ansamlingsprocess kommer de smälta ytterskikten att dra ät sig och binda polymerpartiklarna som tillförs genom akrylatlatexen. Resultatet av detta illustreras schematiskt i fig 2. Det bildas materialansamlingar som närmast kan liknas med simhud eller fladdermusvingar som spänns upp av de mot varandra anliggande fibrerna. Som framgår av fig 4 är fastnar också en del material utmed fibrerna även där de inte ligger an varandra.
Den i ugnen torkade fiberduken sträcks sedan och rullas upp pà stora rullar.
Eftersom tillverkningen av fiberduk oftast sker hos speciella fiberdukstillverkare och tillverkningen av in- nertak och motorhuvsisolering sker hos andra tillverkare ställs det krav pà att de olika komponenterna skall kunna hanteras på ett smidigt sätt bàde var för sig och efter det att de lagts samman till en delvis eller helt färdig produkt. lO 15 20 25 30 35 515 510 ll De krav, eller åtminstone önskemål, som ställs på fiberduken är att den skall vara lätt att hantera, den skall vara miljövänlig, d v s den skall inte avge några miljöskadliga ämnen vid framställning, vid formning till slutprodukt eller vid användning och den skall vara àter- vinningsbar, och den skall ge tillräcklig styrka till slutprodukten, eftersom denna har en bärande funktion.
Dessa krav uppnås av den ovan beskrivna fiberduken som tillverkats genom det ovan beskrivna förfarandet.
En skiktkomposit innefattande fiberduken framställs genom att man lägger samman ett eller flera skikt av fi- berduk. Fiberduksskiktet (eller skikten) man med ett skikt av annat material. kan läggas sam- Under tryck och vär- metillförsel pressas skikten samman vid en temperatur av ca 200°C, tur, högre än latexpolymerens aktiveringstemperatur och som är högre än ytterkomponentens smälttempera- lägre än nämnda kärnkomponentens smälttemperatur. Därmed smälter den första komponenten och latexpolymeren i res- pektive fiberduksskikt och bildar en film som binder sam- man de olika skikten. Framförallt vid användning av poly- esterfibrer erhålles en mycket god vidhäftning mellan de olika skikten. För en hel del filmbildande polymerer krävs det också ett visst tryck för att de skall aktive- ras, eller så kan man i alla fall sänka aktiveringstempe- raturen genom att tillföra ett tryck.
Vid framställningen av skiktkompositen kan denna ges den form som slutprodukten skall ha. Eftersom polymererna i fibrerna och latexen har termoplatsiska egenskaper kan skiktkompositen också formas i efterhand. De termoplas- tiska egenskaperna hos fiberduken och kompositen gör att återanvändning och återvinning underlättas påtagligt. Vi- dare är skiktkompositen mycket lättare än kända sandwich- konstruktioner med motsvarande styrka, eftersom man eli- minerat behovet av glasfiber- och limskikt. Detta är en oerhörd fördel exempelvis inom bilindustrin där redan en relativt liten viktminskning förändrar en bils livscykel- analys med avseende på miljöpåverkan. Detta beror på att lO 15 20 25 30 i 515 510 12 bensinförbrukningen är en av de absolut viktigaste para- metrarna med avseende pà miljöpåverkan och bilens vikt inverkar kraftigt pà dess bensinförbrukning.
Det inses att en mängd modifieringar av de häri be- skrivna utföringsformerna av uppfinningen är möjliga inom ramen för uppfinningen, vilken definieras i de efterföl- jande patentkraven.
Exempelvis kan den genom latex tillförda polymeren ha en aktiveringstemperatur som är lägre än den första smälttemperaturen. Sà kan exempelvis vara fallet om det förutom temperatur även krävs ett visst tryck för att po- lymeren skall aktiveras och bilda en film.
Temperaturintervallen kan i vissa fall utvidgas nä- got, exempelvis kan ytterhöljets smälttemperatur mycket väl ligga inom intervallet 160-200°C. Vilka temperaturin- tervall som kan accepteras bestäms av i vilken tillämp- ning fiberduken eller skiktkompositen skall användas. Ex- empelvis mäste ett innertak till en bil klara en omlacke- ring, som sker vid ungefär lO5°C, utan att detta börjar mjukna eller säcka ihop, d v s tappa sin bärande funk- tion. Även andelarna bikomponentfiber och latexpolymer kan varieras efter tillämpningen, sàledes kan andelen bi- komponentfibrer vara inom intervallet ca 50-90% av fiber- mängden i fiberduken.
Med bibehållen miljövänlighet kan man också tänka sig att fiberduken också innehåller naturfibrer, sàsom exempelvis linfibrer.
Vidare kan bikomponentfibrerna i vissa fall ha en annan konfiguration av kärn- respektive ytterskiktskompo- nent. Exempelvis kan det finnas flera högtemperaturs kär- nor i en làgtemperatursmatris som omger och sammanbinder de olika kärnorna.
Claims (10)
1. Förfarande för framställning av fiberduk omfat- tande åtgärderna; att bilda en fiberblandning innehållande fibrer som är av bikomponenttyp, att lägga ut fiberblandningen för bildande av ett flor, att impregnera floret med latex, och att torka det med latex impregnerade floret, varvid bikomponentfibrerna har en första, yttre komponent med en första smälttemperatur och en andra kärnkomponent med en andra smälttemperatur som är högre än den första smälttemperaturen, och varvid bikomponentfibrerna tillförs i en andel av åtminstone ungefär 50 viktprocent av fiberblandningen, k ä n n e t e c k n a t a v att som latex tillförs en latex av en polymer som är termiskt aktiverbar vid en första aktiveringstemperatur som är lägre än den andra smälttemperaturen, att torkningen/värmebehandlingen av det med latex impregnerade floret utförs vid en torktemperatur som är högre än nämnda första smälttemperatur och lägre än nämnda andra smälttemperatur, varvid bikomponentfibrernas yttre komponent smälter åtminstone delvis och binder sam- man floret, och att latex tillförs i en mängd som är sådan att mäng- den genom latex tillförd polymer är inom intervallet 10- 60 viktprocent av fiberdukens totala torrvikt.
2. Förfarande enligt krav l, vid vilket latex till- förs i en mängd som är sådan att mängden genom latex tillförd polymer är inom intervallet 25-50 viktprocent av fiberdukens totala torrvikt.
3. Förfarande enligt krav l eller 2, vid vilket po- lyesterbikomponentfibrer tillförs som nämnda bikomponent- fibrer. 10 15 20 25 30 35 515 510 I . . . . . 1.4
4. Förfarande enligt något av kraven 1-3, vid vilket akrylatlatex tillförs som nämnda latex.
5. Förfarande för framställning av en skiktkomposit k ä n n e t e c k n a t a v åtgärderna; att lägga samman åtminstone ett första skikt av fiberduk, framställd genom förfarandet enligt patentkrav l, och åtminstone ett andra materialskikt, att under tryck och värmetillförsel pressa samman skikten vid en temperatur som är högre än nämnda första smälttemperatur, högre än nämnda aktiveringstemperatur och lägre än nämnda andra smälttemperatur, varvid den första komponenten och latexen i nämnda fiberdukskikt smälter och genom filmbildning binder samman med nämnda andra skikt.
6. Fiberduk innehållande fibrer som år av bikompo- nenttyp och en polymer, varvid bikomponentfibrerna har en första, yttre komponent med en första smälttemperatur och en andra kärnkomponent med en andra smälttemperatur som är högre än den första smälttemperaturen, och varvid bikomponentfibrerna utgör en andel av åtminstone ungefär 50 viktprocent av fiberandelen i fiberduken, k ä n n e t e c k n a d a v att polymeren är termiskt aktiverbar vid en första aktiveringstemperatur som är lägre än den andra smält- temperaturen, att fiberduken är värmebehandlad vid en temperatur som är högre än nämnda första smälttemperatur och lägre än nämnda andra smälttemperatur, varvid bikompönentfib- rernas ytterhölje åtminstone delvis smält och bundit sam- man fiberduken och polymerpartiklarna, och att mängden genom latex tillförd polymer är inom intervallet 10-60 viktprocent av fiberdukens totala torr- vikt.
7. Fiberduk enligt krav 6, vid vilken mängden genom latex tillförd polymer är inom intervallet 25~5O viktpro- cent av fiberdukens totala torrvikt. .u .. lO 15 515 510 ' I - . « n 15
8. Fiberduk enligt krav 6 eller 7, vid vilken bikom- ponentfibrerna är polyesterbikomponentfibrer.
9. Fiberduk enligt nàgot av kraven 6-8, vid vilken nämnda latex är en akrylatlatex.
10. Skiktkomposit k ä n n e t e c k n a d a v att den omfattar åtminstone ett första skikt av en fiberduk av det slag som anges i patentkrav 6, och åtmin- stone ett andra materialskikt, att skikten pressats samman under tryck och värme- tillförsel vid en temperatur som är högre än nämnda för- sta temperatur, högre än nämnda aktiveringstemperatur och lägre än nämnda andra smälttemperatur, varvid den första komponenten och latexen i nämnda fiberdukskikt har smält och bildat en film som binder samman med nämnda andra skikt.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE0000174A SE515510C2 (sv) | 2000-01-21 | 2000-01-21 | Förfarande för framställning av fibrerduk samt fiberduk framställd därigenom och förfarande för framställning av en skiktkomposit samt skiktkompositen framställd därigenom |
PCT/SE2001/000088 WO2001053584A1 (en) | 2000-01-21 | 2001-01-19 | Method of manufacturing non-woven |
AU2001228988A AU2001228988A1 (en) | 2000-01-21 | 2001-01-19 | Method of manufacturing non-woven |
EP01942686A EP1259670A1 (en) | 2000-01-21 | 2001-01-19 | Method of manufacturing non-woven |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE0000174A SE515510C2 (sv) | 2000-01-21 | 2000-01-21 | Förfarande för framställning av fibrerduk samt fiberduk framställd därigenom och förfarande för framställning av en skiktkomposit samt skiktkompositen framställd därigenom |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE0000174D0 SE0000174D0 (sv) | 2000-01-21 |
SE0000174L SE0000174L (sv) | 2001-08-20 |
SE515510C2 true SE515510C2 (sv) | 2001-08-20 |
Family
ID=20278168
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE0000174A SE515510C2 (sv) | 2000-01-21 | 2000-01-21 | Förfarande för framställning av fibrerduk samt fiberduk framställd därigenom och förfarande för framställning av en skiktkomposit samt skiktkompositen framställd därigenom |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1259670A1 (sv) |
AU (1) | AU2001228988A1 (sv) |
SE (1) | SE515510C2 (sv) |
WO (1) | WO2001053584A1 (sv) |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4840832A (en) * | 1987-06-23 | 1989-06-20 | Collins & Aikman Corporation | Molded automobile headliner |
DK245488D0 (da) * | 1988-05-05 | 1988-05-05 | Danaklon As | Syntetisk fiber samt fremgangsmaade til fremstilling deraf |
US5082720A (en) * | 1988-05-06 | 1992-01-21 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Melt-bondable fibers for use in nonwoven web |
US5167765A (en) * | 1990-07-02 | 1992-12-01 | Hoechst Celanese Corporation | Wet laid bonded fibrous web containing bicomponent fibers including lldpe |
US5094717A (en) * | 1990-11-15 | 1992-03-10 | James River Corporation Of Virginia | Synthetic fiber paper having a permanent crepe |
US5455109A (en) * | 1993-04-20 | 1995-10-03 | Hollingsworth & Vose Company | Disk lining material |
KR100332728B1 (ko) * | 1995-07-04 | 2002-10-04 | 데이진 가부시키가이샤 | 섬유집합체에의한쿠션구조체의제조방법및그장치 |
US6322658B1 (en) * | 1998-02-23 | 2001-11-27 | Lear Corporation | Method for making a composite headliner |
-
2000
- 2000-01-21 SE SE0000174A patent/SE515510C2/sv not_active IP Right Cessation
-
2001
- 2001-01-19 EP EP01942686A patent/EP1259670A1/en not_active Withdrawn
- 2001-01-19 WO PCT/SE2001/000088 patent/WO2001053584A1/en active Application Filing
- 2001-01-19 AU AU2001228988A patent/AU2001228988A1/en not_active Abandoned
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1259670A1 (en) | 2002-11-27 |
SE0000174L (sv) | 2001-08-20 |
SE0000174D0 (sv) | 2000-01-21 |
AU2001228988A1 (en) | 2001-07-31 |
WO2001053584A1 (en) | 2001-07-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101160425A (zh) | 用于汽车应用的聚合物/wucs毡片 | |
US9896784B2 (en) | Method for producing a flat semi-finished product from a fiber composite material and flat semi-finished product | |
CA1208870A (en) | Reinforcing composite for roofing membranes and process for making such composites | |
JP3260482B2 (ja) | ウェブ部材および堆積部材を有するラミネート体 | |
US20040161993A1 (en) | Inorganic fiber insulation made from glass fibers and polymer bonding fibers | |
CN101163827A (zh) | 具有改进的吸声性能的热塑性复合材料 | |
US20090233508A1 (en) | Composite Article and Method of Manufacture | |
JP2008525662A (ja) | エアレイド法とウェットガラスを使用するサンドイッチ複合材料 | |
US9902128B2 (en) | Method of manufacturing a piece of interior equipment of an automotive vehicle | |
CN101166621A (zh) | 用于片状模塑料的聚合物/wucs毡片 | |
KR20000069748A (ko) | 유리 섬유 및 절연박지로 제조한 층을 갖는 복합직물 | |
US20040235376A1 (en) | Vehicle interior trim component containing carbon fibers and method of manufacturing the same | |
EP3434717A1 (en) | Carbon fiber sheet for reinforcement | |
SE515510C2 (sv) | Förfarande för framställning av fibrerduk samt fiberduk framställd därigenom och förfarande för framställning av en skiktkomposit samt skiktkompositen framställd därigenom | |
KR101808624B1 (ko) | 하이 로프트 부직 시트 재료 및 그의 제조방법 | |
KR101896624B1 (ko) | 자동차 천정재용 다층 구조물 및 이의 제조 방법 | |
US20110189911A1 (en) | High loft nonwoven sheet material and method of construction thereof | |
RU2248884C2 (ru) | Нетканый слоистый композиционный материал | |
CN110588090A (zh) | 复合板及相应方法 | |
JP2010188894A (ja) | 自動車内装材用基材及び自動車内装材 | |
CN110576650A (zh) | 复合板及相应制造方法 | |
TW581837B (en) | Method for producing bounded non-woven carriers | |
JPH04227736A (ja) | 強化用繊維材料内挿物および繊維強化複合材料 | |
HU187183B (en) | Flexible structural material of losse structure and method for producing same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed |