DE1635485B2

DE1635485B2 - Faservliesstoff

Info

Publication number: DE1635485B2
Application number: DE1635485A
Authority: DE
Inventors: Herbert Abraham Hartford Conn. Hoffmann (V.St.A.)
Original assignee: Dexter Corp
Current assignee: Dexter Corp
Priority date: 1966-04-18
Filing date: 1967-04-18
Publication date: 1974-06-27
Also published as: GB1190981A; DE1635485A1; US3489643A; FI46543B; NO123010B; NL6705237A; FI46543C; NL157364B; JPS512542B1; BE697101A; BR6788664D0; SE312973B; FR1522635A; DE1635485C3

Description

3 4

gebnis einer erholbaren oder elastischen Streckung für Filtrations- oder Ausrüstungszwecke einschließder Fasern. Als Bezugspunkt für Vergleichszwecke Hch Vakuumbeutel, Tee- oder Kaffeebeutel, Staubweisen streckfähige Materialien im allgemeinen eine sammler und Stützen oder Träger dafür. Viele andere Enddehnung bis zum Bruch von etwa 200% oder Anwendungszwecke einschließlich Zahlungs- oder darüber auf, d. h., sie sind um mehr als das Dreifache 5 Umlaufsmittel, Einhüllmaterialien für sanitäre und ihrer ursprünglichen Länge vor dem Auftreten des persönliche Anwendungszwecke, Seil- oder Tau-Bruchs streckfähig. Demgegenüber weisen im allge- waren, photographische Papiere, Zwischenfutter, aufmeinen die bisher verwendeten gestreckten Fasern blasbare oder Schlauchmaterialien, Abdeckungen im eine Enddehnung bis zum Bruch auf, die 2O°/o oder Gartenbau und Abdeckungen für Gruben oder weniger beträgt, wobei einige gestreckte Polyamid- io Bassins seien als weitere Möglichkeiten genannt, bei fasern eine Bruchdehnung bis zu 40 bis 45% er- welchen diese Materialien in vorteilhafter Weise bereichen. Demgemäß können gestreckte Fasern auch nutzt werden können.

als solche bezeichnet werden, die eine Enddehnung Die Faservliesstoffe gemäß der Erfindung, die die oder Bruchdehnung von weniger als etwa 200 % be- verbesserten Eigenschaften aufweisen, werden im allsitzen. 15 gemeinen dadurch hergestellt, daß man eine fließ-

Die gemäß der Erfindung herbeigeführte Verbes- fähige Dispersion von Fasern einschließlich der stark serung der Weiterreißfestigkeit, wobei diese Verbes- dehnbaren, kaltverstreckbaren, ungestreckten Fasern serung bis zu einem dreifachen Wert oder darüber bildet. Die Faserdispersion kann gebräuchlicher gehen kann, ist in der Zeichnung graphisch darge- Weise unter Anwendung von Wasser oder anderen stellt, wobei die Zungenweiterreißfestigkeit gegen 20 geeigneten Dispergiermedien, beispielsweise Luft, die Menge an gestreckten und ungestreckten Poly- hergestellt werden. Vorzugsweise werden wäßrige amidf asern in im übrigen identischen blatt- oder bahn- Dispergiermittel nach bekannten Papierherstellungsartigen Materialien aufgetragen ist. Obgleich in der arbeitsweisen angewendet, und demgemäß wird der Praxis die Kaltverstreckbarkeit fast immer von einer Einfachheit und Klarheit halber die nachstehende niedrigeren Zugfestigkeit begleitet wird, wird fest- 25 Beschreibung hauptsächlich mit Bezug auf das Naßgestellt, daß eine hohe Zugfestigkeit nicht nur ermög- verfahren ausgeführt. Demgemäß wird eine Faserlicht werden kann, sondern sich sehr vorteilhaft und dispersion als verdünnte wäßrige Suspension von günstig erweist, wenn sie zusammen mit einer Kalt- Papierherstellungsfasern, d. h. Fasern mit einer Länge verstreckbarkeit im gleichen Material vorhanden ist. von gewöhnlich gut unterhalb 2,5 cm, hergestellt, die Demgemäß werden gemäß der Erfindung Fasern ver- 30 dann einem Bahnbildungsgitter, beispielsweise einem wendet, die trotz ihrer geringen Zugfestigkeit zu fase- Fourdrinier-Drahtgeflecht, einer Papierherstellungsrigen Gebilden von erhöhter Weiterreißfestigkeit maschine zugeführt und auf dem Drahtnetz unter BiI-fuhren. dung einer faserigen Bahn oder eines Faserblattes

Beispielsweise können diese Faservliesstoffe als zur Abscheidung gebracht wird und anschließend in

Unterlageblätter für Matrizen oder Schablonen, bei- 35 üblicher Weise getrocknet wird. Das so gebildete

spielsweise solche, die bei einem Mineographen oder blatt- oder bahnenförmige Material kann vor, wäh-

Vervielfältigungsapparat oder bei Adressiermaschi- rend oder nach der Trocknungsstufe behandelt wer-

nen verwendet werden, oder als Unterlage für Bänder den, um die Fasern, insbesondere die kaltverstreck-

für technische und Haushaltszwecke, als Ersatz für baren, unverstreckten Fasern, innerhalb des blatt-

formgebende Steifleinen-Zwischenfütterungen oder als 40 oder bahnenförmigen Materials in geeigneter Weise

Wegwerfartikel, wie Handtücher, Wasch- oder Spül- zu binden und dadurch den vollen Vorteil ihrer

lappen, Wisch- oder Staubtücher, Kopflehnenbezüge, Eigenschaften zu erzielen.

Tischtücher, Schürzen, Windeln, Monatsbinden oder Die ungestreckten, jedoch kaltverstreckbaren, Fa-Bettücher für einmaligen Gebrauch, Kissenhüllen und sern, die gemäß der Erfindung verwendet werden, Schlaf- oder Morgenröcke für den Gebrauch in Kran- 45 brauchen nur in einem geringeren Anteil der gesamkenhäusern, ebenfalls für kurzfristigen Gebrauch, ins- ten Fasermischung, aus welcher das blatt- oder bahbesondere solche, die in Operationsräumen oder der- nenförmige Material gebildet wird, vorhanden zu gleichen verwendet werden, und ähnliche Materialien ■ sein, um die vorteilhaften Wirkungen gemäß der wie Wundpackungen und Vorhang- oder Drapier- Erfindung zu ergeben. Wie in den F i g. 1 und 3 der stoffe verwendet werden. Die verbesserten Faserge- 50 Zeichnung erläutert ist, werden die günstigen und bilde können auch in vorteilhafter Weise für Güter vorteilhaften Eigenschaften selbst bei kleinen Menmit längerer Gebrauchsdauer angewendet werden, gen, beispielsweise von nur ein paar Prozent, erreicht beispielsweise als Teppichunterlagen, für Bücher und scheinen bei etwa 70% gleichbleibend zu wer- und Buchbindermaterialien, elektrische Isolierungen den, so daß die Anwendung von mehr als 70% unge-Schichtstrukturen einschließlich Verstärkungsschich- 55 streckter Fasern innerhalb dieser blatt- oder bahnenten für Kunststoffilme und Leder von geringer Festig- förmigen Materialien keine entsprechende Verbessekeit, Kleidung für technische und Haushaltszwecke, rung der Eigenschaften ergibt. Die verbesserten Eigenbeispielsweise Kostüme, Modekleidung einschließlich schäften sind im wesentlichen bis zu und einschließ-Zwischenfutter für Kleider, Gangläufer, Planen oder Hch einem Gehalt von 100% ungestreckter Fasern Persenning-Materialien, Zeltplanen, Vorhänge und 60 offensichtlich, obgleich die Verbesserung bei einem Draperien, Polstermaterialien für Wohnungsmöbel Gehalt von oberhalb 70% an ungestreckten Fasern und Kraftfahrzeuge, Sportausrüstungen, wie Jäger- bei Anwendung von Bindesystemen, die denjenigen oder kugelsichere Westen, Kissen und Auskleidungen ähnlich sind, die bei den Materialien der F i g. 1 und 3 für Sportzwecke, Schutzhüllen oder -verpackungs- verwendet wurden, nicht so ausgeprägt in Erscheinung materialien, beispielsweise Lebensmittelverpackungen 65 tritt. Wie jedoch durch F i g. 2 gezeigt wird, steigt die oder -einwickelmateriaHen und Verpackungen, wie Verbesserung durch die ungestreckten kaltverstreck-Grabenauskleidungen und Umwicklung für in der baren Fasern bei Anwendung von besseren Binde-Erde verlegte Rohre, und gewebeartige Strukturen systemen stärker an, ohne das Auftreten eines merk-

5 6

lichen Stetigwerdens bei Annäherung an den 70-%- mäßige Oberflächeneigenschaften, die die mechani-Gehalt von ungestreckten Fasern. Der übrige Teil des sehe Bindung des streckbaren Materials innerhalb der Faserbreis innerhalb dieser Gemische kann aus einem Fasergebilde steigern, gemäß der Erfindung ebenfalls üblichen Cellulosebrei bestehen, der nach dem ge- geeignet. Die Fasern sollen auch die Fähigkeit zum bfäuchlichen Breiherstellungsverfahren einschließlich 5 Strecken auf wenigstens das Dreifache ihrer ursprüngeiner mechanischen, halbmechanischen oder chemi- liehen Länge ohne Brechen aufweisen. Typischerschen Breibereitung hergestellt ist, oder er kann aus weise beträgt die prozentuale Dehnung des unge-Gemischen von Cellulosefasern und gestreckten streckten Materials mehr als das Fünffache derjenikünstlichen synthetischen Fasern der gleichen oder ge des entsprechenden gestreckten Materials. Beieiner verschiedenen chemischen Zusammensetzung io spielsweise beträgt bei Polyäthylenterephthalat die mit Bezug auf die ungestreckten jedoch streckbaren Enddehnung bis zum Bruch etwa 450% für die unge-Fasern bestehen. Die Fasermasse kann nicht auf- streckten Fasern gegenüber lediglich 45% für die bereitet oder verfeinert oder in einem Holländer oder gestreckten Fasern, was einem lOfachen Unterschied in einer anderen Einrichtung aufbereitet oder verfei- entspricht, während die entsprechenden Dehnungen nert sein und kann gebleichte oder ungebleichte 15 ^bei Polyhexamethylenadipamid etwa 900 bzw. 35 % Massen umfassen. Die ungestreckten dehnbaren Fa- betragen, was einem 25fachen Unterschied entspricht, sern erfordern andererseits im allgemeinen keine ^Die Zugfestigkeit von derzeitig erhältlichen unge-Schlagbehandlung oder andere vorbereitende Behänd- streckten jedoch kaltverstreckbaren Materialien ist lungen, sondern werden lediglich auf die gewünschte ziemlich niedrig verglichen mit derjenigen der Länge geschnitten und in der Zuführung dispergiert, ™ gleichen Materialien in gestrecktem Zustand. Tatworauf die Faserdispersion auf die geeignete Kon- sächlich werden zufriedenstellende Ergebnisse bei sistenz vor der Bahnenbildung verdünnt wird. Übliche Zugfestigkeiten im ungestreckten Zustand von ledig- Γ Papierherstellungszusätze, wie Füllstoffe, Naßfestig- ^{üch etwa 15}°^/o derjenigen, die von ihren gestreckten keitsharze od. dgl. können ebenfalls verwendet wer- entsprechenden Materialien aufgewiesen werden, er-(Jg₁₁ 25 reicht, wobei die bevorzugten Materialien, die der-

Es wird im allgemeinen die Verwendung von lan- zeitig im Handel erhältlich sind, Reißfestigkeiten im

geren kaltstreckbaren Fasern, falls zweckmäßig, be- ^{Bereich von 20 bls 3O}°^{/o der} Reißfestigkeit der ge-

vorzugt. Die Fasern weisen eine niedrigere mole- streckten Materialien aufweisen. Beispiele fur den

kulare Orientierung, eine verhältnismäßig geringe bevorzugten Bereich sind die Zugfestigkeits-Prozent-

Zugfestigkeit oder einen niederen Modul und eine 3o sätze im ungestreckten Zustand für Polyhexa-

hohe Dehnung auf. Typische Beispiele für derartige methylenadipamid- und Polyäthylenterephthalat-

Fasern sind die schmelzspinnbaren thermoplastischen ^fasern> ^{die etwa 22}°^{/o bzw}· ²⁹°^/o fragen, wobei die

Stoffe, die im allgemeinen in Form von endlosen Festigkeiten der ungestreckten Fasern etwa 10 bzw.

Fadenkabeln für die Textilindustrie erzeugt werden. *>⁴ g^{/den smd}- Jedoch wird, wie vorstehend erläutert,

Diese Materialien werden im wesentlichen in dem 35 festgestellt, daß ungestreckte Fasern, die die erfor-

Zustand, wie sie gesponnen werden, verwendet, d. h., derliche Streckbarkeit aufweisen und merklich höhere

sie werden keiner vorsätzlichen Streckbehandlung Festigkeiten besitzen, sehr vorteilhaft sind, wenn sie

unterworfen. Jedoch können die Fäden, selbst, wenn 8^{emäß der} Erfindung zur Anwendung gelangen. Der-

sie etwas gestreckt sind, noch gemäß der Erfindung ^aT.^uS^e Materialien sind zur Zeit auf technischer Basis

zur Anwendung gelangen, sofern sie weiterhin die ⁴° nicht erhältlich.

erforderliche Kaltverstreckbarkeit aufweisen. Diese Auf Grund der niedrigen Zugfestigkeiten, welche Materialien umfassen beispielsweise synthetische die ungestreckten, jedoch streckbaren, synthetischen organische Polymerisate und Mischpolymerisate von Fasern besitzen, wurden diese bisher gegenüber den .f Polyamiden, Acrylpolymerisaten, Polyestern, wie gestreckten, aus den gleichen synthetischen Mate- ν Polyäthylenterephthalat, Vinylpolymerisaten, wie « rialien hergestellten Fasern als unterlegen angesehen, Polyvinylidenchlorid, Polyolefinen einschließlich insbesondere, wenn die Verbesserung der Festigkeit Polyäthylen und Polypropylen u. a. Unter diesen der daraus hergestellten blatt- oder bahnenförmigen Materialien werden Polyamide, wie Polyhexamethy- Materialien erwünscht war. Gemäß der Erfindung lenadipamid, auf Grund ihrer günstigen Festigkeits- wurde jedoch in unerwarteter Weise gefunden, daß eigenschaften in Verbindung mit der verhältnismäßig ⁵° ^{nicht nur} diese Fasern von niedriger Festigkeit blattleichten Bindung gegenüber den anderen genannten oder bahnenförmige Gebilde von gleicher Weiter-Materialien bevorzugt. reißfestigkeit wie diejenige, welche von den Blättern

Das ungestreckte fadenartige Material und dem- °der Bahnen mit einem gleichen Prozentsatz an gegemäß die daraus geschnittenen Fasern sollen im streckten Fasern aufgewiesen wird, ergeben, sondern, wesentlichen eine gleichbleibende molekulare Orien- 55 daß die Weiterreißfestigkeit merklich gesteigert wird, tierung über die gesamte Länge aufweisen. Obgleich wenn kaltverstreckbare Fasern von niedriger Festigder Grad der molekularen Orientierung geringer ist keit zur Anwendung gelangen. Dieses Ergebnis wird als derjenige, welcher von einem völlig verstreckten in den graphischen Darstellungen der Zeichnung verMaterial aufgewiesen wird, und im wesentlichen in anschaulicht, worin in jeder Figur klar gezeigt wird, Längsrichtung der einzelnen Fasern konstant ist, muß 60 daß die ungestreckten Fasern eine bemerkenswerte ihre äußere Konfiguration nicht gleichförmig sein. Verbesserung in der Weiterreißfestigkeit gegenüber Vielmehr können die Fasern Schwankungen oder den gestreckten Fasern bei gleicher Faserkonzentra-Abweichungen aufweisen, z. B. einen variierenden tion ergeben.

Titer und/oder variierende Querschnittsdimensionen, Die ungestreckten synthetischen Fasern gemäß der wodurch die Fasern leichter innerhalb der Strukturen 65 Erfindung werden so wie sie erzeugt wurden angezurückgehalten werden; beispielsweise können die wandt, jedoch können Wasserdispergier- und antiFasern eine »knollige« oder eine »Hantel« Konfigu- statischmachende Zusätze aufgebracht werden, um ration besitzen. Außerdem sind rauhe oder unregel- eine größere Anpassung und Eignung der Fasern in

bezug auf das zur Anwendung gelangende Naßlegeoder Trockenlegeverfahren zu ergeben. Es ist ersichtlich, daß diese Materialien häufig gekräuselt oder gezwirnt sein können, nachdem sie aus einer Spinndüse austreten, um sämtliche Fasern oder Fäden in Form eines »Kabels« zusammenzuhalten, und demgemäß ergeben sie nicht unbedingt gleichförmig gestreckte Fasern, wenn sie auf die Länge zum Gebrauch gemäß der Erfindung geschnitten werden.

Das gemäß der Erfindung erzielte verbesserte Ergebnis variiert in Abhängigkeit von dem zur Anwendung gelangenden Bindemittelsystem. Eine geeignete Bindung kann dadurch ausgeführt werden, daß man die dehnbaren Fasern an die anderen Komponenten des blatt- oder bahnenförmigen Materials und/oder untereinander durch eine gebräuchliche Papierbindung mit Cellulosefasem oder unter Anwendung von Harzen zum anhaften bringt. Die verwendeten Harzbindemittel sollen mit den zur Anwendung gelangenden synthetischen Fasern verträglich sein und können selbst etwas zu den Reißfestigkeitseigenschaften der sich ergebenden Blattstruktur beitragen, wie dies aus den Ergebnissen der Zeichnung ersichtlich ist. Derartige Bindemittel können nach üblichen Arbeitsweisen beispielsweise nach dem Tauchverfahren, in kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Auftragsverfahren (beispielsweise Musteroder Fleckenbindung aufgebracht werden. Die Erfindung hängt nicht von der Verwendung irgendeines besonderen Binders oder Bindemittelsystems ab, und die meisten der gebräuchlichen Bindemittel, die normalerweise in Faservliesstoffen verwendet werden, können vorteilhaft zur Anwendung gelangen.

Es ist seit langem bekannt, daß die erforderliche Kraft für den Beginn oder Anfang eines Risses wesentlich größer ist als diejenige, die zur Fortsetzung oder Ausbreitung des Risses notwendig ist. Demgemäß wird hierin die Beständigkeit gegenüber einer Rißausbreitung oder -ausdehnung angewendet, um die günstigen Ergebnisse gemäß der Erfindung zu veranschaulichen. Die Weiterreißfestigkeiten der blatt- oder bahnenförmigen Materialien wurden nach einem Zungen- oder Einzelrißverfahren ähnlich der ASTM-Methode D-2262-64T gemessen. Bei dem angewendeten Verfahren wird eine Prüfmaschine mit konstantem Vorschub, beispielsweise ein Scott Tensile Tester, angewendet. Die Weiterreißfestigkeit wird gemessen, indem man die langen Seiten einer rechteckigen Probe von 5,08 · 7,62 cm, die am kürzeren Rand unter Bildung von zwei »Zungen« geschnitten ist, festhält. Die Zungen werden durch ein Paar Klammern gehalten, und die Probe wird gezogen, um einen Riß vorzutäuschen oder nachzubilden. Somit ist die Weiterreißfestigkeit, die bei dieser Methode gemessen wird, die maximale Kraft, die zur Fortsetzung oder Ausbreitung eines vorhergehend angefangenen Risses in dem Probestück erforderlich ist. Die bei dem Versuch aufgezeichnete Kraft ist die höchste Spitzenbelastung, die während des Weitergehens des Risses um einen gemessenen Abstand gewöhnlich von etwa 3,8 cm aufgezeichnet wurde.

Die Beobachtung des blatt- oder bahnenförmigen Materials während des Prüfverfahrens vermittelt eine wesentlich tiefere Einsicht in die Erfindung, da die ungewöhnliche Form und das Aussehen des so erzeugten Schlitzes oder Risses ein wesentliches Merkmal der Faservliesstoffe gemäß der Erfindung darstellt. Demgemäß sind zusätzlich zu der von diesen Materialien aufgewiesenen meßbaren Beständigkeit gegenüber der Rißausbreitung oder -vergrößerung sichtbare Verbesserungen in^; der Reißbeständigkeit vorhanden. Diese umfassen eine wesentliche Steigerung in der Länge der Zone der Rißausbreitung oder -Verlängerung, d. h. der Zone, in welcher die Fasern fortfahren, den Riß zu durchqueren und von beiden Zungen des blatt- oder bahnenförmigen Materials gehalten werden, sowie eine wesentliche Zunahme in

ίο der Länge der diese Zone bildenden Fasern. Bei gebräuchlichen Materiahen ist diese Zone so klein, daß sie bei visueller Prüfung ohne Hilfsmittel nicht sichtbar ist. Jedoch wurde gemäß der Erfindung die Zone der Rißausbreitung auf ein derartiges wahrnehmbares Ausmaß ausgedehnt, daß Zonen mit einer Länge von etwa 2,5 cm und darüber üblich sind.

Aus den vorstehenden Ausführungen ist ersichtlich, daß, wenn das ungewebte Material reißt oder aufschlitzt, sich die streckbaren Fasern darin verlängern oder ausdehnen, bis sie entweder von ihren Berührungspunkten innerhalb der Masse des Fasergebildes weggezogen werden oder ihre endgültige Dehnung erreichen und brechen. Demgemäß führt bei irgendeinem gegebenen ungewebten Fasergebilde der Einsatz von kaltstreckbaren Fasern an Stelle von gestreckten Fasern von vergleichbarer Größe im allgemeinen zu längeren frei liegenden Fasern längs der Reiß- oder Schlitzkante. Obgleich die Theorie der Erfindung noch nicht völlig geklärt ist, wird angenommen, daß die größere Anzahl von dehnbaren Fasern, die die Rißlinie durchqueren, zusammen mit der fortschreitenden Erhöhung der Zugfestigkeit der einzelnen Fasern, wenn diese einer Dehnung unterworfen sind, eine kombinierte und möglicherweise synergistische Beständigkeit gegenüber der Reißkraft ergeben. Eine wesentlich größere Anzahl von Fasern widersteht der auf das Blatt oder die Bahn aufgebrachten Reißkraft oder -belastung entlang einer beachtlich verlängerten Zone der Rißausbreitung oder -vergrößerung. Gleichzeitig neigt die Dehnung der stark dehnbaren Fasern zur Orientierung und Ausrichtung der Fasermoleküle entlang der Faserachse, wodurch die Beständigkeit gegenüber der Dehnung der einzelnen Fasern erhöht wird und der Reißkraft ein weiterer Widerstand entgegengesetzt wird. Die Dehnung der Fasern in ihrer Längsrichtung unterstützt die Verteilung der Kraft über die Fasern.

Von weiterer Bedeutung ist das Aussehen der Faservliesstoffe sowie der von dem Material vermittelte Eindruck beim Aufreißen. Die gedehnten Fasern in der Reißzone hinterlassen den Eindruck, daß die Fasern ursprünglich eine Länge besaßen, die wenigstens derjenigen der diese Zone überbrückenden Fasern gleich ist. Es ist natürlich offensichtlich, daß dieser Eindruck nicht zutreffend ist, da die überbrückenden Fasern eine wesentlich größere Länge als die zur Herstellung des blatt- oder bahnenförmigen Materials tatsächlich verwendeten Fasern aufweisen. Dieser Eindruck ist aber günstig, da er sogar dem unterrichteten Beobachter die Vorstellung einer verbesserten Festigkeit, die mit den gedehnten fadenartigen Fasern verbunden ist, vermittelt, insbesondere, da die Einverleibung von derartigen Fasern in naßgelegte Bahnen in der Technik lange vermieden worden war.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand von Beispielen näher erläutert.

409526/309

Beispiel 1

Dieses Beispiel erläutert die Wirkung, welche geringe Mengen von stark dehnbaren ungestreckten Fasern auf die Reißfestigkeit von diese Fasern enthaltenden blatt- oder bahnenförmigen Materialien aufweisen.

Eine Faserdispersion wurde durch Schlagen eines gebleichten Kraft-Holzbreies während etwa 13 Minuten bis auf eine Konsistenz von 1,5% in einem Laboratoriumsholländer mit einem 2,27 kg Gewicht und Gegengewicht auf dem Bodenplattenhebelarm hergestellt. Handblätter wurden aus einem Teil dieser Dispersion hergestellt, die eine geringe Menge an Naßfestigkeitsharz enthielt, und sowohl in Luft bei Raumtemperatur als auch auf einem Trommeltrockner bei etwa 104° C getrocknet. Es wurde keine Nachbildungsbehandlung angewendet. Die Zungenweiterreißfestigkeit dieser Blätter, gemessen gemäß der Methode ASTM D-2262-64T, ist in Spalte A der nachstehenden Tabelle I angegeben.

Die vorstehende Dispersion wurde dann in zwei Teile geteilt. Jeder dieser Teilmengen wurden 10 Gewichtsprozent Polyamidfasern mit einer Länge von etwa 1,91 cm und einem Titer von 15 den zugegeben. Die einer Teilmenge zugegebenen Polyamidfasern waren dabei gestreckt und wiesen eine Festigkeit von 4,5 g/den und eine Bruchdehnung von etwa 35% auf, während die der anderen Teilmenge zugegebenen Polyamidfasern ungestreckt waren, eine Festigkeit von 1,0 g/den besaßen und eine Bruchdehnung von 900% aufwiesen. Die Zungenweiterreißfestigkeit von aus diesen Teilmengen hergestellten Blättern ist in der nachstehenden Tabelle I angegeben. Die Blätter waren nicht mit einem Bindemittel behandelt, und sämtliche Blätter besaßen ein Basisoder Grundgewicht von etwa 21,3 kg. Es ist ersichtlich, daß die Weiterreißfestigkeit der Blätter, die aus ungestreckten Fasern hergestellt waren, eine Verbesserung von etwa 100% gegenüber solchen, die mit den stärkeren Fasern hergestellt waren, ergab.

Tabelle I

Polyamidmenge
Polyamidart ..,

Weiterreißfestigkeit
luftgetrocknet ...
heißgetrocknet ..
(104⁰C)

228 g
225 g
B eispiel 2

10%
gestreckt

308 g

244 g

10%
ungestreckt

618 g 566 g

wendet. Bei der anderen Hälfte der Blätter wurden Breimassen verwendet, die gestreckte Polyhexamethylenadipamidfasern mit einer angegebenen Festigkeit von 4,5 g/den und einer Bruchdehnung von 35 % enthielten.

Die Blätter wurden zwischen Löschblättern gekautscht und auf einem Trommeltrockner bei 104° C getrocknet. Sämtliche der trockenen Blätter wurden dann mit 6 Gewichtsprozent vernetztem Polyvinylalkohol behandelt und getrocknet. Die Weiterreißfestigkeit der sich ergebenden Blätter wurde dann gemäß der Methode ASTM D-2262-64T geprüft. Die Ergebnisse sind in F i g. 1 graphisch dargestellt. Wie in F i g. 1 gezeigt, wiesen die aus ungestreckten Polyamidfasern hergestellten Blätter eine wesentlich größere Weiterreißfestigkeit bei sämtlichen Polyamidkonzentrationswerten trotz ihrer geringeren Faserfestigkeit auf. Tatsächlich kann festgestellt werden, daß lediglich 5 % der dehnbaren ungestreckten PoIyamidfasern Ergebnisse lieferten, die mit dem lOfachen der Menge von gestreckten Polyamidfasern vergleichbar waren.

Beispiel 3

as Die Arbeitsweise von Beispiel 2 wurde mit der Abänderung wiederholt, daß der Polyvinylalkoholbinder durch 25 Gewichtsprozent Butadien-Acrylnitril-Latex ersetzt wurde. Die gemessenen Weiterreißfestigkeiten ergaben beim Auftragen gegen den prozentualen Polyamidgehalt die graphische Darstellung von F i g. 2, worin wiederum die günstigen Ergebnisse, die bei Verwendung der ungestreckten stark streckbaren Fasern von niedrigerer Festigkeit erhalten werden, klar veranschaulicht sind.

Beispiel 4

Die Arbeitsweise von Beispiel 3 wurde mit der Abänderung wiederholt, daß ein Acryllatex an Stelle des Butadien-Acrylnitril-Latex verwendet wurde. Die Ergebnisse sind in F i g. 3 aufgetragen.

Beispiel 5

Es wurden ähnliche Blattmaterialien wie diejenigen in Beispiel 4 hergestellt, wobei der Polyamidgehalt bei 30% gehalten wurde, während das Verhältnis von gestreckten zu ungestreckten Fasern variiert wurde. Sämtliche Polyamidfasern besaßen eine Länge von etwa 1,9 cm, wobei die gestreckten Fasern einen Titer von 15 den aufwiesen, während die kaltverstreckbaren Fasern mit einem Titer von 19 den angegeben wurden. Die für jedes Mischfaserblatt gemessene Zungenweiterreißfestigkeit ist in der nachstehenden Tabelle II aufgeführt.

Etwa 300 g gebleichter Kraftholzbrei wurde bei einer Konsistenz von 1,5% während etwa 13 Minuten in einem 1-1/2 Nr. Valley-Laboratoriumsholländer mit einem 2,27 kg Gewicht und Gegengewicht auf dem Bodenplattenhebelarm hergestellt. Diesem Brei wurden Polyhexamethylenadipamidfasern mit einem Titer von 15 den und einer Länge von etwa 1,91 cm zugesetzt. Es wurde eine Anzahl von Handblättern unter Anwendung eines Polyamidfaser-zu-Holzfaser-Verhältnisses im Bereich von 0 bis 70% Polyamid hergestellt. Bei der Hälfte der Blätter wurden ungestreckte Polyamidfasern mit einer Festigkeit von 1,0 g/den und einer Bruchdehnung von 900% ver-

	Tabelle II	Zungen- weiterreißfestigkeit
Gestreckt:	Ungestreckt	(g)
(	/β)	1270
100	: 0	1320
75	: 25	1390
50	: 50	1706
25	: 75	1988
0	:100

Beispiel 6

Es wurden ungewebte Bahnen aus 100% synthetischen Fasern hergestellt. Eine Bahn wurde aus voll-

ständig unstreckbaren, gestreckten Polyhexamethylenadipamidfasern mit einer Länge von etwa 1,9 cm und einem Titer von 15 den hergestellt, während eine andere Bahn aus kaltstreckbaren unverstreckten PoIyhexamethylenadipamidfasern mit einer Länge von 1,9 cm und einem Titer von 19 den gebildet wurde. Die Bahnen wurden gebildet, indem man trockene Polyamidfasern langsam in eine Buchner-Nutsche unter Vakuum zuführte. Die ungebundenen Bahnen besaßen jeweils ein Basis- oder Grundgewicht von etwa 22,8 kg/267 m².

Die Bahnen wurden mit dem selbstvernetzenden Acryllatex, wie im Beispiel 4 beschrieben, gesättigt und bei etwa 132° C 5 Minuten lang getrocknet. Jede der gebundenen luftgelegten Bahnen besaß ein Grundgewicht von etwa 29,5 kg. Die Prüfung der Zungenweiterreißfestigkeit gemäß der Methode ASTM D-2262-64T ergab bei der aus dehnbaren ungestreckten Polyamidfasern hergestellten Bahn eine Verbesserung von 30% gegenüber der aus den gestreckten Fasern hergestellten Bahn auf.

Beispiel 7

Blätter mit einem Grund- oder Basisgewicht von etwa 9,07 kg/267 m² wurden aus Faserzufuhrmassen mit einem Gehalt von 3O°/o Holz und 30 %> Polyamid, die gemäß der in Beispiel 1 beschriebenen Arbeitsweise gebildet waren, hergestellt, wobei die Ansatzmassen 0,2%, bezogen auf das Fasergewicht, eines Epichlorhydrin-Polyamid-Naßfestigkeitsharzes enthielten. Die Polyamidfasern in einem Ansatz waren aus gestreckten Fäden geschnitten, während die Polyamidfasern in dem anderen Ansatz unverstreckt waren. Die Blätter wurden bei etwa 121° C getrocknet und nach dem Trocknen mit dem Acryllatexharz von Beispiel 4 gesättigt. Die mit gestreckten Polyamidfasern hergestellten Blätter wiesen eine Zungenweiterreißfestigkeit von 635 g auf, während die unter Verwendung der dehnbaren unverstreckten Polyamidfasern hergestellten Blätter eine Zungenweiterreißfestigkeit von 975 g ergaben.

Beispiel 8

Eine Faserdispersion wurde durch Zerfasern eines Kraft-Holzbreies in einem Laboratoriums-Holländer hergestellt. Etwa 30 Gewichtsprozent Polypropylenfasern mit einer Länge von etwa 0,63 cm wurden zu zwei Anteilen der Breidispersion zugegeben, die kein Naßfestigkeitsharz enthielt. Die erste Teilmenge erhielt gestreckte Fasern mit einem Titer von 3 den und einer Dehnung von etwa 32% und einer Festigkeit von 6 g/den, während der anderen Teilmenge unverstreckte Polypropylenfasera mit einem Titer von etwa 6 den und einer Bruchdehnung von etwa 500% und einer Festigkeit von etwa 1,4 g/den zugegeben wurden. Handblätter mit einem Grund- oder Basisgewicht von etwa 21,5 kg/267 m² wurden aus jeder Teilmenge hergestellt und mit einer Toluollösung eines Acrylesterharzes unter Bildung von verschiedenen Ausmaßen an Harzbeibehaltung behandelt. Die Zungenweiterreißfestigkeit der sich ergebenden Blätter ist in der nachstehenden Tabelle III zusammengestellt.

Tabelle III

	Harzbeibe	Zungen	Gestreckte	Ungestreckte
	haltung	weiterreißfestigkeit	Fasern	Fasern
Probe		(g)	335	492
	(%)	482	652
	12	602	860
A	18
B	30
C

Beispiel 9

Die Arbeitsweise von Beispiel 8 wurde mit der Abänderung wiederholt, daß Polyesterfasern an Stelle der Polypropylenfasern verwendet wurden. Die gestreckten Polyesterfasern besaßen eine Länge von etwa 0,63 cm und bestanden aus Polyäthylenterephthalatfasern mit einem Titer von 2,5 den, einer Festigkeit von etwa 5,5 g/den und einer Dehnung von 30%, während die kaltverstreckbaren Fasern aus 0,63 cm Polyäthylenterephthalatfasern mit einem Titer von 3 den, einer Festigkeit von 1,5 g je den und einer Dehnung von 450 % bestanden. Die hergestellten Handblätter wurden mit Harz bis zu einer Beibehaltung von 24% behandelt. Die aus ungestreckten Polyesterfasern hergestellten Blätter ergaben eine Zungenweiterreißfestigkeit von 494 g, während die aus gestreckten Fasern hergestellten Blätter eine Zungenweiterreißfestigkeit von 320 g ergaben.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 keitseigenschaften, die normalerweise mit Textilfaden Patentansprüche: verbunden sind, zu ergeben. Das Strecken oder Dehnen, welchem die Fäden

1. Faservliesstoff mit verbesserter Weiter-Reiß- unterworfen werden, führt zu einer dichteren Pakfestigkeit aus Cellulosefasern und einem Anteil 5 kung der Moleküle und zu einer Erhöhung der interan synthetischen Fasern, dadurch gekenn- molekularen Anziehungskräfte zwischen ihnen, wozeichnet, daß er kaltverstreckbare synthetische durch eine größere Zugfestigkeit und eine erhöhte Fasern mit einer im wesentlichen konstanten mo- Reißfestigkeit und ein erhöhter Modul innerhalb der lekularen Orientierung in Längsrichtung der ein- gestreckten Fäden erzeugt wird. Papiere, denen Fazelnen Fasern und einer Bruchdehnung von ober- io sern, die aus diesen gestreckten Fäden geschnitten halb 200% enthält, wobei die Fasern durch Bin- wurden, einverleibt sind, weisen eine proportional demittel gebunden sind. größere Festigkeit, Zähigkeit und Fait- oder FaIz-

2. Faservliesstoff nach Anspruch 1, dadurch dauerleistung auf, als nur aus Cellulosefasern hergekennzeichnet, daß die kaltverstreckbaren Fa- gestellte Papiere.

sern aus Polyamid, Polyäthylenterephthalat oder 15 Jedoch fanden Papiere unter Anwendung dieser

Polypropylen bestehen. künstlichen Fasern keine weitverbreitete Aufnahme,

3. Faservliesstoff nach Anspruch 1, dadurch ge- hauptsächlich auf Grund des erhöhten Kostenfaktors, kennzeichnet, daß nur ein Teil der künstlichen der mit dem Einbringen von gestreckten synthetischen Fasern aus kaltverstreckbaren Fasern besteht. Fasern verbunden ist.

4. Faservliesstoff nach Anspruch 1 oder 3, da- 20 Aus der britischen Patentschrift 920 980 ist es bedurch gekennzeichnet, daß er höchstens 70%, kannt, Fasermaterialien aus kalt verstreckbaren, synbezogen auf den Fasergehalt, an kaltverstreck- thetischen, organischen Polymerfäden herzustellen. baren synthetischen Fasern enthält. Gemäß der Lehre dieser Patentschrift werden jedoch

5. Faservliesstoff nach Anspruch 4, dadurch ungleichförmig verstreckte Fasern, die eine hohe gekennzeichnet, daß die Festigkeit der kaltver- 25 Schrumpfung aufweisen, wenn sie erhitzt werden, streckbaren Fasern weniger als 75% der Festig- verwendet. Solche Fasern sind zu einer wesentlichen keit der gleichen Fasern im völlig verstreckten Verbesserung der Weiterreißfestigkeit von Faservlies-Zustand beträgt und daß die Bruchdehnung grö- stoffen nicht geeignet.

ßer als die 3fache Bruchdehnung der gleichen Bei der Arbeitsweise gemäß der französischen Pa-

Faser im vollständig verstreckten Zustand ist. 30 tentschrift 1 388 372 wird auf Grund des Heißpres-

6. Faservliesstoff nach einem der Ansprüche 1 sens des Fasermaterials ein wesentlicher Abfall der bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die künst- Dehnung verursacht. Aus diesem Grund weisen die liehen Fasern aus Polyamidfasern bestehen und so hergestellten Produkte keine ausreichende Weiterdas Fasermaterial etwa 45 Gewichtsprozent oder reißfestigkeit auf.

weniger eines Harzbindemittels enthält. 35 Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung von Faservliesstoffen mit verbesserter Weiterreißfestigkeit und erhöhter Einreißbeständigkeit.

Der Faservliesstoff mit verbesserter Weiterreiß-

festigkeit aus Cellulosefasern und einem Anteil an

40 synthetischen Fasern gemäß der Erfindung, zeichnet sich dadurch aus, daß er kaltverstreckbare synthetische Fasern mit einer im wesentlichen konstanten

Die Erfindung bezieht sich auf einen neuartigen molekularen Orientierung in Längsrichtung der ein-

und verbesserten Faservliesstoff mit verbesserter zelnen Fasern und einer Bruchdehnung von oberhalb

Weiterreißfestigkeit. 45 200% enthält, wobei die Fasern durch Bindemittel

Es ist bekannt, die Weiterreißfestigkeit von Faser- gebunden sind.

vliesstoffen, beispielsweise von Cellulosepapierpro- Die F i g. 1 bis 3 zeigen graphische Darstellungen,

dukten, dadurch zu verbessern, daß man den Papie- die die typischen verbesserten Weiterreißfestigkeits-

ren verschiedene Arten und Mengen von syntheti- eigenschaften erläutern, welche in Blatt- oder Bahnen-

schen Fasern einverleibte. Seit kurzem wurden künst- 50 materialien erhalten werden, die gemäß der Erfin-

liche synthetische Fasern, z. B. Polyamidfasern, den dung hergestellt sind.

Einträgen für die Papierherstellung erfolgreich züge- Es wurde überraschenderweise festgestellt, daß setzt und zur Herstellung von reißbeständigen Papie- Faservliesstoffe eine wesentlich größere Weiterreißren, bei welchen der Vorteil einer hohen Festigkeit, festigkeit aufweisen, wenn kaltverstreckbare unge-Zähigkeit, Reiß- oder Zugfestigkeit und Haltbarkeit 55 streckte Fasern an Stelle der gebräuchlicheren gedieser Fasern ausgenutzt wird, verwendet. Die zur streckten, wenngleich stärkeren Fasern aus dem glei-Anwendung gelangenden Polyamidfasern werden im chen Material verwendet werden. Den kaltverstreckallgemeinen als gebräuchliche Textil-»Kabel« oder baren Materialien ist vorwiegend eine nichtelastische -»Bündel« von Fäden zugeführt, auf welche beson- oder nicht erholbare Deformation oder Verformung dere Ausrüstungen aufgebracht worden sind, um die 60 eigen, die während der Dehnung in Verbindung mit Anpassung der Fasern auf das zur Anwendung ge- der wesentlichen Ausdehnungsfähigkeit oder -verlänlangende Naß- oder Trockenverfahren zu ermög- gerung, welche von den Materialien vor dem Reißen liehen. Diese Fäden oder Bündel von Fäden werden oder Bruch aufgewiesen wird, auftritt, wobei die letzim allgemeinen durch Extrudieren aus Spinndüsen tere Eigenschaft als Dehnungsgrenze bis zum Bruch gemäß verschiedenen bekannten Arbeitsweisen ge- 65 gemessen wird. Gestreckte Materialien weisen ebenbildet und anschließend kaltgezogen oder gestreckt, falls eine meßbare Enddehnung bis zum Bruch auf. um die Moleküle in Längsrichtung der Fadenachse Jedoch ist die Dehnung von gestreckten Materialien zu orientieren und um die Festigkeits- und Haltbar- verhältnismäßig gering und ist vorwiegend das Er-