DE1093321B

DE1093321B - Process for the production of porous, shape-retaining nonwovens

Info

Publication number: DE1093321B
Application number: DEE15694A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Egon Eloed; Dr Helmut Joerder
Original assignee: EGON ELOED DR ING
Current assignee: EGON ELOED DR ING
Priority date: 1954-03-19
Filing date: 1954-03-19
Publication date: 1960-11-24

Description

Verfahren zur Herstellung von porösen formhaltenden Vliesstoffen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von porösen ungewebten Stoffen, welche die Eigenschaft von Textilstoffen haben und unter anderem als Einlagen, insbesondere formhaltende Einlagen für Bekleidungsstücke Verwendung finden. Die Herstellung derartiger Vliesstoffe erfolgt bisher derart, daß man Faservliese, vorzugsweise solche, welche die Fasern in sich kreuzenden Richtungen enthalten, mit wäßrigen Dispersionen oder Emulsionen von künstlichem und bzw. oder natürlichem Kautschuk, welche Vulkanisationsmittel, Vulkanisationsbeschleuniger, Alterungsschutzmittel, Netzmittel und gegebenenfalls noch andere Zusatzstoffe enthalten, imprägniert und die Imprägnierung vorzugsweise durch Vulkanisieren verfestigt. Hierbei wird die Imprägnierung z. B. so durchgeführt, daß die Fasern an ihren Berührungsstellen durch das Bindemittel, wie vulkanisierten Kautschuk, fest miteinander verklebt werden, wobei die zwischen den Fasern befindlichen Hohlräume frei oder praktisch frei von Bindemitteln gehalten werden.Process for the production of porous, shape-retaining nonwovens The invention relates to a method for the production of porous non-woven fabrics, which have the property of textile fabrics and, among other things, as inserts, in particular Find shape-retaining inserts for clothing use. The manufacture of such Nonwovens have hitherto been made in such a way that fiber nonwovens, preferably those which contain the fibers in intersecting directions, with aqueous dispersions or Emulsions of synthetic and / or natural rubber which contain vulcanizing agents, Vulcanization accelerators, anti-aging agents, wetting agents and optionally contain other additives, impregnated and the impregnation is preferred solidified by vulcanization. Here, the impregnation z. B. carried out so, that the fibers at their points of contact by the binder, such as vulcanized Rubber, firmly glued together, with those located between the fibers Cavities are kept free or practically free of binders.

Derartige Vliesstoffe sind elastisch und bei Verwendung als Versteifungseinlagen oder Zwischenfutter für Bekleidungsstücke formhaltend. Die unter Verwendung von Kautschuk als Bindemittel hergestellten Vliesstoffe besitzen aber den Nachteil, daß die Kautschukimprägnierung altert und auch durch organische Lösungsmittel angegriffen wird.Such nonwovens are elastic and when used as stiffening inserts or intermediate lining for items of clothing that retain their shape. The ones using Nonwovens produced with rubber as a binder have the disadvantage that the rubber impregnation ages and is also attacked by organic solvents will.

Es ist ferner bereits vorgeschlagen worden, Faservliese durch Imprägnierung mit Dispersionen oder Emulsionen, welche als Verklebungsmittel Kautschuk, Kunstharze oder beide enthalten, in Vliesstoffe überzuführen; hierbei sind aber stets nur thermoplastische Kunstharze als für diesen Zweck geeignet angeführt worden. Die bei der Alleinverwendung von Thermoplasten als Imprägniermittel erzeugten Vliesstoffe sind den mit vulkanisiertem Kautschuk imprägnierten Vliesstoffen nicht gleichwertig und mit erheblichen Nachteilen behaftet.It has also already been proposed to impregnate nonwovens with dispersions or emulsions, which are used as adhesives rubber, synthetic resins or contain both, to be converted into nonwovens; but these are always only thermoplastic Resins have been listed as being suitable for this purpose. The one when used alone Nonwovens produced by thermoplastics as impregnating agents are those with vulcanized Rubber-impregnated nonwovens are not equivalent and have considerable disadvantages afflicted.

Die Erfindung löst die Aufgabe, ungewebte Vliesstoffe herzustellen, welche die guten Eigenschaften der vorstehend erläuterten Vliesstoffe besitzen, aber frei sind von den Nachteilen der bekannten, mit Kautschuk imprägnierten Vliesstoffe.The invention solves the problem of producing nonwoven nonwovens, which have the good properties of the nonwovens described above, but are free from the disadvantages of the known, rubber-impregnated nonwovens.

Hiernach werden bestimmte Kunstharze als Bindemittel verwendet, welche die guten Eigenschaften der mit vulkanisiertem Kautschuk imprägnierten Vliesstoffe, insbesondere mit Bezug auf Elastizität, Sprüngigkeit und Griff, besitzen und dabei den Vorteil aufweisen, daß sie alterungsbeständig sind und von Lösungsmitteln z. B. bei der chemischen Reinigung nicht ungünstig beeinflußt werden.According to this, certain synthetic resins are used as binders, which the good properties of the nonwovens impregnated with vulcanized rubber, especially with regard to elasticity, crackability and grip, own and thereby have the advantage that they are resistant to aging and from solvents such. B. not be adversely affected during dry cleaning.

Erfindungsgemäß dienen zur Imprägnierung der Faservliese wäßrige Dispersionen oder Emulsionen, die als Bindemittel mit organischen Verbindungen verätherte Zwischenkondensate von Aminoplasten, wie Harnstoff-Formaldehyd-Zwischenkondensate oder Melamin-Formaldehyd-Zwischenkondensate, in wasserunlöslichem Zustand enthalten und frei von Kautschuk sind. Dabei ist es erforderlich, daß die verwendeten Aminoplasten in Form wasserunlöslicher Zwischenprodukte in die lockeren Faservliese eingeführt werden. Wasserlösliche Vorkondensate von Aminoplastbildnern können in Kombination mit den wasserunlöslichen Zwischenkondensaten z. B. zur Nachbehandlung der mit Hilfe von wasserunlöslichen Zwischenkondensaten hergestellten Produkte Verwendung finden.According to the invention, aqueous dispersions are used to impregnate the fiber webs or emulsions, the intermediate condensates etherified with organic compounds as binders of aminoplasts, such as urea-formaldehyde intermediate condensates or melamine-formaldehyde intermediate condensates, contained in a water-insoluble state and free of rubber. It is there required that the aminoplasts used in the form of water-insoluble intermediates are introduced into the loose fiber fleece. Water-soluble precondensates of Aminoplast formers can be used in combination with the water-insoluble intermediate condensates z. B. for aftertreatment with the help of water-insoluble intermediate condensates manufactured products are used.

Die erfindungsgemäß als Bindemittel anzuwendenden wasserunlöslichen Zwischenkondensate werden in Form wäßriger Dispersionen oder Emulsionen zur Anwendung gebracht. Hierdurch erhält man besonders günstige Verklebungen unter Erhaltung der lockeren Struktur der Gebilde und Fertigprodukte, welche sich durch gute Elastizität und Sprungelastizität auszeichnen. Die Konzentration der wäßrigen Dispersionen an wasserunlöslichen Zwischenkondensaten kann im allgemeinen zwischen 15 und 35 °/o liegen.The water-insoluble ones to be used as binders according to the invention Intermediate condensates are used in the form of aqueous dispersions or emulsions brought. This gives particularly favorable bonds while maintaining the loose structure of the structures and finished products, which are characterized by good elasticity and elasticity. The concentration of the aqueous dispersions water-insoluble intermediate condensates can generally be between 15 and 35% lie.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung werden wäßrige Dispersionen angewendet, welche neben den wasserunlöslichen Zwischenkondensaten von Aminoplasten noch wasserlösliche Vorkondensate von Aminoplasten und gegebenenfalls auch Phenoplasten enthalten.According to one embodiment of the invention, aqueous dispersions are used applied, which in addition to the water-insoluble intermediate condensates of aminoplasts still water-soluble precondensates of aminoplasts and possibly also phenoplasts contain.

Den erfindungsgemäß anzuwendenden wäßrigen Dispersionen werden vorteilhaft noch Katalysatoren zugefügt, die die Überführung der vorhandenen Zwischenkondensate und Vorkondensate bei der thermischen Vergütung in den unlöslichen Endzustand begünstigen, besonders also dann, wenn die Imprägnierflüssigkeit außer wasserunlöslichen Zwischenkondensaten noch wasserlösliche Anfangskondensate enthält.The aqueous dispersions to be used according to the invention become advantageous Catalysts were also added to facilitate the transfer of the intermediate condensates present and promote pre-condensates in the thermal tempering in the insoluble final state, especially when the impregnation liquid apart from water-insoluble intermediate condensates still contains water-soluble initial condensates.

Die Nachbehandlung der mit wasserunlöslichen Zwischenkondensaten von Aminoplasten imprägnierten Gebilde erfolgt z. B. am getrockneten Gebilde durch nochmalige Imprägnierung mit einer wäßrigen Lösung von wasserlöslichen Vorkondensaten und durch nochmalige thermische Vergütung. Als wasserlösliche Zusatzstoffe für die Nachbehandlung sind Vorkondensate von Melamin oder Melaminderivaten mit Formaldehyd bewährt. Durch Mitverwendung von wasserlöslichen Vorkondensaten, insbesondere zur Nachbehandlung, wird die besonders wertvolle Sprungelastizität der Gebilde noch weiter verbessert und ein besonders guter Griff erzielt.The aftertreatment of the water-insoluble intermediate condensates of Aminoplast-impregnated structure is made for. B. on the dried structure repeated Impregnation with an aqueous solution of water-soluble precondensates and through repeated thermal remuneration. As water-soluble additives for post-treatment precondensates of melamine or melamine derivatives with formaldehyde are proven. By Use of water-soluble precondensates, especially for post-treatment, the particularly valuable elastic resilience of the structures is further improved and achieved a particularly good grip.

Die zur Imprägnierung der Faservliese dienenden wäßrigen Dispersionen oder Emulsionen können ferner noch z. B. Pigmente, Farbstoffe, optische Aufhellungsmittel, Netz-, Weichmachungs-, Hydrophobierungs-, Mottenschutzmittel, entflammungshemmende Mittel, bakterizide Stoffe u. dgl. einzeln oder im Gemisch zugesetzt werden.The aqueous dispersions used to impregnate the fiber webs or emulsions can also be z. B. Pigments, dyes, optical brighteners, Wetting agents, softeners, water repellants, moth repellants, flame retardants Agents, bactericidal substances and the like can be added individually or as a mixture.

Als Fasermaterial sind krempelbare Fasern, wie Wolle, Baumwolle, Zellwolle, Cellulosehydratfasern, Acetylcellulosefasern, Stapelfasern aus Polyamiden und andere Chemiefasern, Haare, wie Menschenhaare, Kaninhaare usw., auch in Form von Fasergemischen, verwendbar.As fiber material, cardable fibers such as wool, cotton, rayon, Cellulose hydrate fibers, acetyl cellulose fibers, staple fibers made of polyamides and others Man-made fibers, hair such as human hair, rabbit hair, etc., also in the form of fiber mixtures, usable.

Es empfiehlt sich, die anzuwendenden Faservliese zunächst einer an sich bekannten oberflächlichen Vorverfestigung unter Freilassung von Zwischenräumen zwischen den Fasern zu unterwerfen, z. B. derart, daß eine geringe Menge eines Verklebungsmittels, z. B. durch Aufstäuben oder Aufspritzen, vorzugsweise auf nur eine Oberfläche aufgebracht wird und anschließend getrocknet wird.It is advisable to first apply one of the nonwovens to be used known superficial pre-consolidation with the release of gaps to subdue between the fibers, e.g. B. such that a small amount of an adhesive, z. B. by dusting or spraying, preferably applied to only one surface and is then dried.

Die Imprägnierung kann durch an sich bekannte Maßnahmen, wie Tränken des Faservlieses und Abquetschen, durch Aufspritzen oder Aufrakeln, erfolgen. Vorteilhaft wird die zur Imprägnierung dienende Dispersion oder Emulsion zu Schaum geschlagen und der Schaum in das Vlies eingeführt. Dies kann vorteilhaft so geschehen, daß das oberflächlich vorverfestigte Faservlies durch den einstellbaren Spalt eines horizontal gelagerten Walzenpaares geführt wird und hierbei gleichzeitig das schaumige Imprägniermittel eingepreßt wird. Beispiel 1 In 100 g einer 60°/jgen Lösung eines wasserunlöslichen butylierten Melamin-Formaldehyd-Harzes in Butanol werden 20 g einer 50°/oigen wäßrigen Lösung eines Natrium-Fettalkoholsulfonates durch Rühren einemulgiert und unter weiterem Rühren mit 100 g Wasser verdünnt. Ein auf der Krempel hergestelltes Wirrfaservlies läßt man zwischen Mitläufern aus Metallgaze durch diese Imprägnierflotte laufen, quetscht zwischen Walzen ab, trocknet bei 100°C und härtet 10 Minuten bei 135°C. Beispiel 2 100 g einer 50°/@gen Lösung eines butylierten Harnstoff-Formaldehyd-Harzes in Butanol werden nach Zugabe von 5 g einer anionenaktiven, hochsulfonierten Fettsäure in 100 g einer 2°/jgen wäßrigen Leimlösung dispergiert. Zu der Dispersion werden 60 g einer 20°/@gen wäßrigen Lösung von Dimethylolharnstoff gegeben. Unmittelbar vor der Verwendung der Dispersion werden außerdem noch 8 g einer 40°/jgen wäßrigen Lösung von Ammoniumnitrat zugesetzt. Das zu behandelnde Faservlies wird mit dieser Dispersion oberflächlich besprüht, etwa 10 Minuten bei 100°C getrocknet, anschließend mit der gleichen Dispersion getränkt, abgequetscht und 20 Minuten bei 100°C ausgehärtet.The impregnation can be carried out by measures known per se, such as soaking of the nonwoven fabric and squeezing, by spraying or knife coating. Advantageous the dispersion or emulsion used for impregnation is whipped into foam and the foam is introduced into the fleece. This can advantageously be done so that the superficially pre-consolidated fiber fleece through the adjustable gap of a horizontally mounted roller pair is performed and at the same time the foamy Impregnating agent is pressed in. Example 1 In 100 g of a 60 ° / jgen solution of one water-insoluble butylated melamine-formaldehyde resin in butanol is 20 g a 50% aqueous solution of a sodium fatty alcohol sulfonate by stirring emulsified and diluted with 100 g of water with continued stirring. One on the clutter Random fiber fleece produced is allowed to pass through between runners made of metal gauze Impregnation liquor runs, squeezes between rollers, dries at 100 ° C and hardens 10 minutes at 135 ° C. Example 2 100 g of a 50% solution of a butylated urea-formaldehyde resin in butanol, after adding 5 g of an anion-active, highly sulfonated fatty acid dispersed in 100 g of a 2% aqueous glue solution. Become the dispersion 60 g of a 20 ° / @ gen aqueous solution of dimethylolurea given. Direct 8 g of a 40% aqueous solution are also added before the dispersion is used Solution of ammonium nitrate added. The fiber fleece to be treated is with this Dispersion sprayed on the surface, dried at 100 ° C. for about 10 minutes, then soaked with the same dispersion, squeezed off and cured at 100 ° C. for 20 minutes.

Beispiel 3 100g einer 60°/oigen Lösung eines butylierten Harnstoff-Formaldehydharz-Zwischenproduktes in Butanol werden nach Zugabe von 5 g eines kationenaktiven quaternären Ammoniumsalzes in 100g Wasser kräftig dispergiert. Zur Verbesserung der Stabilität der Dispersion können dem Wasser noch 2 g Casein in löslicher Form zugegeben werden. Das zu veredelnde Wirrfaservlies wird durch Aufsprühen einer geringen Menge dieser wäßrigen Dispersion und anschließendes, etwa lOMinuten dauerndes Trocknen bei 130°C oberflächlich verfestigt. Das auf diese Weise stabilisierte Faservlies wird mit der gleichen wäßrigen Dispersion, z. B. durch Einpressen der Dispersion mit Hilfe von Walzen, imprägniert. Anschließend wird 10 Minuten auf 140°C erhitzt. Die Harzaufnahme erreicht dabei etwa 1000/0 vom Fasergewicht des Vlieses. Das verklebte Vlies wird im Foulard mit einer 10°/oigen wäßrigen Lösung eines Trimethylolmelamins, die im Liter 8 g Zinknitrat enthält, imprägniert, getrocknet und 10 Minuten bei 140°C gehärtet.Example 3 100 g of a 60% solution of a butylated urea-formaldehyde resin intermediate in butanol are vigorously dispersed in 100 g of water after addition of 5 g of a cationic quaternary ammonium salt. To improve the stability of the dispersion, 2 g of soluble casein can be added to the water. The tangled fiber fleece to be finished is solidified on the surface by spraying a small amount of this aqueous dispersion and then drying it at 130 ° C. for about 10 minutes. The fiber fleece stabilized in this way is treated with the same aqueous dispersion, e.g. B. by pressing in the dispersion with the help of rollers, impregnated. The mixture is then heated to 140 ° C. for 10 minutes. The resin uptake reaches about 1000/0 of the fiber weight of the fleece. The bonded fleece is impregnated in a padder with a 10% aqueous solution of a trimethylolmelamine containing 8 g of zinc nitrate per liter, dried and cured at 140 ° C. for 10 minutes.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Process for the production of porous shape-retaining Nonwovens by impregnating fiber nonwovens, preferably with random layers of the Fibers, with film-forming binders and subsequent consolidation through heat treatment the impregnated nonwovens, characterized in that the fiber nonwovens with aqueous Dispersions or emulsions, the intermediate condensates etherified with organic compounds of aminoplasts in a water-insoluble state and optionally curing catalysts contained, soaked and thermally solidified.

2. The method according to claim 1, characterized in that the impregnation with aqueous dispersions or Emulsions are made, which additionally contain water-soluble precondensates or Intermediate condensates of aminoplasts and possibly still curing catalysts contain.

3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that the Impregnating agents can be applied in foam form.

4. The method according to claims 1 to 3, characterized in that the impregnated fiber structures after drying and solidifying the impregnation of an aftertreatment by impregnating with water-soluble ones Precondensates or intermediate condensates of aminoplasts, preferably melamine, are subjected and the pre-condensates or intermediate condensates incorporated therein are expedient be converted into an insoluble state with the use of catalysts. Documents considered: German Patent No. 903 206; U.S. Patent No. 2 229 061.