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EP1428919B1 - Verfahren zur Herstellung eines Flächengebildes aus zumindest teilweise gesplitteten Garnen, Fasern oder Filamenten - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines Flächengebildes aus zumindest teilweise gesplitteten Garnen, Fasern oder Filamenten Download PDF

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Publication number
EP1428919B1
EP1428919B1 EP03021590A EP03021590A EP1428919B1 EP 1428919 B1 EP1428919 B1 EP 1428919B1 EP 03021590 A EP03021590 A EP 03021590A EP 03021590 A EP03021590 A EP 03021590A EP 1428919 B1 EP1428919 B1 EP 1428919B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
filaments
polyamide
fibres
elementary
density
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP03021590A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1428919A1 (de
Inventor
Denis Dr. Reibel
Delphine Guigner
Georges Riboulet
Robert Dr. Groten
Ulrich Dr. Jahn
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Carl Freudenberg KG
Original Assignee
Carl Freudenberg KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Carl Freudenberg KG filed Critical Carl Freudenberg KG
Publication of EP1428919A1 publication Critical patent/EP1428919A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1428919B1 publication Critical patent/EP1428919B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F8/00—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof
    • D01F8/04—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers
    • 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
    • D04H1/44—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 the fleeces or layers being consolidated by mechanical means, e.g. by rolling
    • D04H1/46—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 the fleeces or layers being consolidated by mechanical means, e.g. by rolling by needling or like operations to cause entanglement of fibres
    • D04H1/48—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 the fleeces or layers being consolidated by mechanical means, e.g. by rolling by needling or like operations to cause entanglement of fibres in combination with at least one other method of consolidation
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    • 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
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    • D04H3/14—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating with bonds between thermoplastic yarns or filaments produced by welding
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    • D04H3/14—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating with bonds between thermoplastic yarns or filaments produced by welding
    • D04H3/147—Composite yarns or filaments

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a sheet from at least partially split yarns, fibers or filaments.
  • conjugated fibers From the document EP 0 814188 A is the production of easily cleavable, conjugated fibers known. These are spun by a spinning process of two primary incompatible starting materials such as polyethylene terephthalate and polyamide and can be split into their filaments by the action of mechanical forces such as a water jet treatment. From the documents JP A 1 00 96119 . JP A 2000017519 or JP A 2001181931 For example, conjugated fibers and textiles produced therefrom are known which are produced from two mutually compatible polymers in a spinning process and are split into these filaments by a splitting treatment.
  • the documents DE 100 80 786 T1 and EP A 0953660 describe textile structures which are spun from mutually compatible polymers and split by a subsequent cleavage process into fibers with a smaller cross-section. In this case, use is made of release agents at the phase boundaries of the polymers or specific etching techniques.
  • the object of the invention has been found to provide a method which simplifies the production process of fabrics made of splittable fibers, yarns or filaments, increases the degree of splitting, or which allows at least partial splitting of conjugated fibers consisting of mutually compatible polymers.
  • the object is achieved according to the preamble by yarns, fibers or filaments, which are formed from at least two filaments and originate from a common spinneret and formed into a surface image, which at a temperature between the glass transition temperature (T g ) and the melting temperature of the or the polymer used (e) are compressed to at least 10% of the density of the polymer or polymer (s) used, so that under subsequent action of further mechanical forces at least partially a splitting takes place in the filaments.
  • T g glass transition temperature
  • e melting temperature
  • conjugated yarns, fibers or filaments of mutually incompatible polymers can be almost completely split into their filaments and yarns, fibers or filaments of compatible polymers at least partially show a splitting in their filaments.
  • the method is carried out so that the compression at a temperature up to max. 10 ° C below the melting temperature of the polymer with the lowest melting temperature is made.
  • a maximum splitting result can be achieved without melting the yarns, fibers or filaments in the fabric.
  • the compression of the starting sheet is carried out by means of a roll calender.
  • This type of compression is particularly easy to integrate into a continuous manufacturing process.
  • the splitting into the filaments is carried out by means of a hydrofluidic treatment at pressures of 120-500 bar.
  • the hydrofluidic treatment at pressures of 120-500 bar depending on the composition of the conjugated yarns, fibers or filaments, results in at least partial to near complete dissociation into the filaments and entanglement and consolidation of the resultant sheet.
  • the filaments of the yarns, fibers or filaments are particularly preferably designed as microelement filaments.
  • the splitting into micro-filaments leads to fabrics with very small pores.
  • melt-spun filaments or alternatively staple fibers are used in the process according to the invention.
  • the yarns, fibers or filaments composed of at least two microelement filaments consist of mutually compatible polymers selected from the group polyethylene / polypropylene (PE / PP), polyethylene terephthalate / polybutylene terephthalate (PET / PBT), polyethylene terephthalate / polytrimethylene terephthalate (PET / PTT), polyethylene terephthalate / recycled polyester PET / R-PES), Polyethylene terephthalate / polylactate (PET / PLA), polyester / copolyester (PES / CoPES), polyamide / copolyamide (PA / CoPA), polyamide 6 / polyamide 66 (PA6 / PA66) and polyamide 6 / polyamide 12 (PA6 / PA12).
  • PE / PP polyethylene / polypropylene
  • PET / PBT polyethylene terephthalate / polybutylene terephthalate
  • PET / PTT polyethylene terephthal
  • the yarns, fibers or filaments composed of at least two micro-filaments consist of mutually incompatible polymers selected from the group polyester / polyamide (PES / PA), copolyester / copolyamide (CoPES / CoPA), in particular polyethylene terephthalate / polyamide (PET / PA) and recycled polyester / polyamide (R-PES / PA).
  • Recycled polyester is understood to mean, in particular, material obtained from commercial PES bottles.
  • a pile is made of continuous bi-component filaments whose elementary filaments are arranged in the form of orange slices or pie pieces (pie) transverse to the cross section.
  • a corresponding process is in the document FR 7420254 described and is fed by reference.
  • the pile consists of polyethylene terephthalate / polyamide 66 (PET / PA66) which are contained in the filaments in the ratio of 70:30 wt.%.
  • the polymers have the following additives and properties polyester polyamide Addition of TiO 2 0.8% 0.4% melting point 259 ° C 256 ° C Melt viscosity at 290 ° C 150 Pa ⁇ s 110-1150 Pa ⁇ s density 1360 kg / m 3 1130 kg / m 3
  • the starting polymers After drying the starting polymers, they are extruded at about 285 ° C for the PET and 280 ° C for the PA66 and through a spinner head operating at a temperature of 285 ° C with a spinning rate of about 4500 m / min ( 75 m / s) and a throughput of about 1 g / hole / min (60 g / hole / h).
  • the filaments are then cooled, subjected to a drawing process and laid down into a pile, as described in the aforementioned document FR 7420254 already described.
  • the pile has a weight per unit area of approx.
  • the pile After calendering, the pile is almost completely split into the elementary microfilaments by the treatment with high-pressure water jets and these are swirled and thereby solidified.
  • the conditions and means for carrying out the hydraulic consolidation essentially correspond to those in the document FR 7420254 described. After splitting, the elementary filaments have a titer of 0.15 dTex.
  • a continuous bi-component filament consisting of polyethylene terephthalate / polyamide 6 (PET / PA6) in which the elementary filaments are arranged alternately in the form of pieces of cake viewed over the cross section is according to the already mentioned process according to FR 7420254 produced.
  • PET / PA6 polyethylene terephthalate / polyamide 6
  • the PA 6 is extruded at 260 ° C.
  • the calendering conditions are simulated by pressing a filament between two plates heated to 180 ° C at a pressure of 300 bar, the combined effect of temperature and pressure leads to a pre-fission of the filaments.
  • a pile is made from bi-component staple fibers.
  • the staple fibers have a V-shaped cross section of the polyethylene terephthalate, at the ends of which polyamide 6 components are arranged.
  • the pile obtained has a basis weight of 50 g / m 2 and is pressed directly after the pile forming process between two heated to 180 ° C plates with a pressing pressure of 300 bar. The combined effect of temperature and pressure leads to a pre-fission of the filaments.
  • a nonwoven fabric produced from continuous conjugated filaments consisting of polyethylene terephthalate / polybutylene terephthalate (PET / PBT) and whose content is 70:30 wt.%, are analogous to that in the document FR 7420254 prepared process described.
  • the PET corresponds to Example 1 and also the other spinning conditions are identical to those in Example 1.
  • the PBT is extruded at 250 ° C.
  • PET PBT Addition of TiO 2 0.8% 0.4% melting point 259 ° C 225 ° C Melt viscosity at 290 ° C 150 Pa ⁇ s 350 Pa ⁇ s density 1360 kg / m 3 1300 kg / m 3
  • the pile obtained has a basis weight of 170 g / m 2 and is pressed directly after the pile formation between two plates at a temperature of 200 ° C at a pressure of 400 bar.
  • the density of the pile thus reaches 770 kg / m 3 (57.38% of the density of the polymers).
  • the combined effect of temperature and pressure leads to a pre-fission of the filaments.
  • a continuous web having the same filament composition and arrangement is prepared under the same spinning conditions as described in Example 4.
  • This pile is heated immediately after the pile in an oven at 200 ° C for 30 seconds.
  • the density of the pile is 110 kg / m 3 (8.2% of the density of the polymers).
  • the pile becomes hydraulically solidified under the conditions and with the means substantially similar to the described document FR 7420254 treated.
  • the pile which was only exposed to a heat treatment, shows no cleavage in the elementary filaments.
  • a continuous pile of filaments having the same fiber composition and arrangement is made under the spinning conditions described in Example 4.
  • the pile is pressed directly after the pile laying at room temperature with a pressure of 400 bar.
  • the density of the pile thus reaches 370 kg / m 3 (28.65% of the density of the polymers). Under these conditions, no splitting is achieved in the elementary filaments.
  • a pile is made from bi-component filaments in orange-column arrangement of the elementary filaments according to the process described in the document FR 7420254 ,
  • the filaments consist of polyethylene terephthalate / polytrimethylene terephthalate (PET / PTT) with a weight fraction of 70: 30%.
  • PET / PTT polyethylene terephthalate / polytrimethylene terephthalate
  • the PTT is extruded at 250 ° C.
  • the PET and spinning conditions are identical to those described in Example 1.
  • PET PTT Addition of TiO 2 0.8% melting point 259 ° C 240 ° C Melt viscosity at 290 ° C 150 Pa ⁇ s 500 Pa ⁇ s density 1360 kg / m 3 1350 kg / m 3
  • the pile has a basis weight of 130 g / m 2 and is compacted directly after laying by calendering between two heated metal rolls.
  • One of the metal rollers is an engraved roller with 52 teeth / cm 2 , the other a smooth roller, which is operated at a temperature of 160 ° C.
  • a press pressure of 30 daN / cm width and a calendering speed of 15 m / min (900 m / h) a density of the pile of 760 kg / m 3 (56.0% of the density of the polymers) is achieved.
  • the pile is subjected to a water jet treatment, which leads to a splitting and turbulence of the elementary filaments.

Landscapes

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Flächengebildes aus zumindest teilweise gesplitteten Garnen, Fasern oder Filamenten.
  • Aus dem Dokument EP 0 814188 A ist die Herstellung von leicht spaltbaren, konjugierten Fasern bekannt. Diese werden durch einen Spinnprozess aus zwei primär unverträglichen Ausgangsstoffen wie Polyethylenterephthalat und Polyamid ersponnen und können durch Einwirkungen mechanischer Kräfte wie z.B. eine Wasserstrahlbehandlung in ihre Elementarfäden gespalten werden. Aus den Dokumenten JP A 1 00 96119 , JP A 2000017519 oder JP A 2001181931 sind konjugierte Fasern und daraus hergestellte Textilien bekannt, die aus zwei miteinander verträglichen Polymeren in einem Spinnprozess hergestellt werden und durch eine Spaltbehandlung in diese Elementarfäden aufgespalten werden. Auch die Dokumente DE 100 80 786 T1 und EP A 0953660 beschreiben textile Gebilde, die aus miteinander verträglichen Polymeren ersponnen werden und durch einen anschließenden Spaltprozess in Fasern mit geringerem Querschnitt aufgespalten werden. Dabei wird von Trennmitteln an den Phasengrenzen der Polymeren oder spezifischen Ätztechniken Gebrauch gemacht.
  • Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein Verfahren anzugeben, welches den Herstellungsprozess von Flächengebilden aus splittbaren Fasern, Garnen oder Filamenten vereinfacht, den Splittungsgrad erhöht, bzw. die zumindest teilweise Splittung von aus miteinander verträglichen Polymeren bestehenden konjugierten Fasern ermöglicht.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gemäß dem Oberbegriff durch Garne, Fasern oder Filamente gelöst, die aus mindestens zwei Elementarfäden gebildet sind und die einer gemeinsamen Spinndüse entstammen sowie zu einem Flächenbilde geformt werden, welches bei einer Temperatur zwischen der Glastemperatur (Tg) und der Schmelztemperatur des oder der eingesetzten Polymer(e) auf mindestens 10% der Dichte des oder der eingesetzten Polymer(e) verdichtet werden, sodass unter anschließender Einwirkung weiterer mechanischer Kräfte zumindest teilweise eine Aufspaltung in die Elementarfäden erfolgt. Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass durch die Einwirkung einer Temperatur in dem genannten Bereich und der Verdichtung über die genannte Grenze sich konjugierte Garne, Fasern oder Filamente aus miteinander unverträglichen Polymeren nahezu vollständig in ihre Elementarfäden aufspalten lassen und Garne, Fasern oder Filamente aus miteinander verträglichen Polymeren zumindest teilweise eine Splittung in ihre Elementarfäden zeigen.
  • Vorteilhafterweise wird das Verfahren so durchgeführt, dass die Verdichtung bei einer Temperatur bis max. 10°C unter der Schmelztemperatur des Polymeren mit der niedrigsten Schmelztemperatur vorgenommen wird.
    Dadurch lässt sich ein maximales Splittungsergebnis erzielen, ohne dass es zu einem Verschmelzen der Garne, Fasern oder Filamente in dem Flächengebilde kommt.
  • Besonders bevorzugt ist ein Verfahren, bei dem das Ausgangsflächengebilde auf eine Dichte von mindestens 15% der Dichte des oder der eingesetzten Polymer(e) komprimiert wird. Bei diesem Komprimierungsgrad lassen sich bei Garnen, Fasern oder Filamenten aus miteinander unverträglichen Polymeren Spaltgrade größer 99% erzielen, bei einer Reduzierung des Energieaufwandes für eine Hochdruckwasserstrahlbehandlung. Es sind gegenüber einer aus dem Stand der Technik bekannten Hochdruckwasserstrahl-Splittung und - Verfestigung nur noch zwei Behandlungsstufen erforderlich.
  • Vorteilhafterweise wird die Komprimierung des Ausgangsflächengebildes mit Hilfe eines Walzenkalanders vorgenommen. Diese Art der Komprimierung lässt sich besonders einfach in ein kontinuierliches Fertigungsverfahren integrieren.
  • Vorteilhafterweise wird die Aufspaltung in die Elementarfäden mittels einer Hydrofluidbehandlung bei Drücken von 120 - 500 bar vorgenommen. Die Hydrofluidbehandlung bei Drücken von 120 - 500 bar führt, je nach Zusammensetzung der konjugierten Garne, Fasern oder Filamente zu einer zumindest teilweisen bis zu einer nahezu vollständigen Aufspaltung in die Elementarfäden und zu einer Verwicklung und Verfestigung des daraus bestehenden Flächengebildes.
  • Besonders bevorzugt sind die Elementarfäden der Garne, Fasern oder Filamenten als Mikroelementarfäden ausgebildet. Die Aufspaltung in Mikroelementarfäden führt zu Flächengebilden mit sehr kleinen Poren. Vorzugsweise werden in dem erfindungsgemäßen Verfahren schmelzgesponnene Filamente oder alternativ dazu Stapelfasern eingesetzt.
  • Vorteilhafterweise bestehen die aus mindestens zwei Mikroelementarfäden zusammengesetzten Garne, Fasern oder Filamente aus miteinander verträglichen Polymeren, ausgewählt aus der Gruppe Polyethylen/Polypropylen (PE/PP), Polyethylenterephthalat/Polybutylenterephthalat (PET/PBT), Polyethylenterephthalat/Polytrimethylenterephthalat (PET/PTT), Polyethylenterephthalat/recyclierten Polyester PET/R-PES), Polyethylenterephthalat/Polylactat (PET/PLA), Polyester/Copolyester (PES/CoPES), Polyamid/Copolyamid (PA/CoPA), Polyamid 6/Polyamid 66 (PA6/PA66) und Polyamid 6/Polyamid 12 (PA6/PA12). Alternativ dazu bestehen die aus mindestens zwei Mikroelementarfäden zusammengesetzten Garne, Fasern oder Filamente aus miteinander unverträglichen Polymeren, ausgewählt aus der Gruppe Polyester/Polyamid (PES/PA), Copolyester/Copolyamid (CoPES/CoPA), insbesondere Polyethylenterephthalat/Polyamid (PET/PA) und recyclierten Polyester/Polyamid (R-PES/PA). Unter recyclierten Polyester wird insbesondere aus kommerziellen PES-Flaschen gewonnenes Material verstanden.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Beispielen und 8 Abbildungen näher und eingehender erläutert.
  • Es zeigen:
    • Abbildung 1 -
    ein Flächengebilde in der Draufsicht erhalten gemäß Beispiel 1
    Abbildung 2 - ein Flächengebilde in der Draufsicht erhalten gemäß Beispiel 2
    Abbildung 3 - ein Flächengebilde in der Draufsicht erhalten gemäß Beispiel 3
    Abbildung 4 - ein Flächengebilde in der Draufsicht erhalten gemäß Beispiel 4
    Abbildung 5a - ein Flächengebilde in der Draufsicht erhalten gemäß Vergleichsbeispiel 1
    Abbildung 5b - ein Flächengebilde im Schnitt erhalten gemäß Vergleichsbeispiel 1
    Abbildung 6 - ein Flächengebilde in der Draufsicht erhalten gemäß Vergleichsbeispiel 2
    Abbildung 7 - ein Flächengebilde in der Draufsicht erhalten gemäß Beispiel 5
    Beispiel 1
  • Ein Flor wird hergestellt aus kontinuierlichen Bi-Komponenten Filamenten, deren Elementarfilamente in Form von Orangenspalten oder Kuchenstücken (Pie) quer zum Querschnitt angeordnet sind. Ein entsprechender Prozess ist in dem Dokument FR 7420254 beschrieben und wird durch Referenz eingezogen. Der Flor besteht aus Polyethylenterephthalat/Polyamid 66 (PET/PA66) die im Verhältnis von 70:30 Gew.% in den Filamenten enthalten sind. Die Polymere besitzen folgende Zusätze und Eigenschaften
    Polyester Polyamid
    Zusatz TiO2 0,8 % 0,4 %
    Schmelzpunkt 259°C 256°C
    Schmelzviskosität bei 290°C 150 Pa·s 110-1150 Pa·s
    Dichte 1360 kg/m3 1130 kg/m3
  • Nach der Trocknung der Ausgangspolymeren werden diese bei ca. 285°C für das PET und 280°C für das PA66 extrudiert und durch einen Spinnkopf, der bei einer Temperatur von 285°C betrieben wird, mit einer Spinnrate von ungefähr 4.500 m/min (75 m/s) und einem Durchsatz von etwa 1g/ Loch /min (60 g/ Loch/h) gesponnen. Die Filamente werden anschließend abgekühlt, einem Verstreckungsprozess unterzogen und zu einem Flor abgelegt, wie es in dem vorgenannten Dokument FR 7420254 bereits beschrieben ist. Der Flor hat ein Flächengewicht von ca. 130 g/m2 und wird direkt nach der Florbildung einem Kalander mit zwei auf 160°C erhitzten Metallwalzen zugeführt, die einen Pressdruck von 15 daN/cm Breite besitzen und mit einer Geschwindigkeit von 10 m/min (600 m/h) arbeiten. Die Kalandrierung führt zu einer Dichte von 570 kg/m3 (44,15% der Dichte der Polymeren) des Flächengebildes. Der kombinierte Effekt von Temperatur und Druck sowie die Scherkräfte während des Kalandrierprozesses führen zu einem Vorspalten der Filamente.
  • Nach der Kalandrierung wird der Flor durch die Behandlung mit Hochdruckwasserstrahlen nahezu komplett in die Elementar-Mikrofilamente gespalten und diese verwirbelt sowie dadurch verfestigt. Die Bedingungen und die Mittel für die Durchführung der hydraulischen Verfestigung entsprechen im Wesentlich den im Dokument FR 7420254 beschriebenen. Nach der Aufspaltung haben die Elementarfilamente einen Titer von 0,15 dTex.
    • Beispiel 2
  • Ein kontinuierliches Bi-Komponenten Filament bestehend aus Polyethylenterephthalat/Polyamid 6 (PET/PA6) bei dem die Elementarfilamente abwechselnd in Form von Kuchenstücken betrachtet über den Querschnitt angeordnet sind wird nach dem bereits erwähnten Prozess gemäß FR 7420254 hergestellt. In Abweichung zu Bespiel 1 wird das PA 6 anbei 260°C extrudiert. Die anderen Spinnbedingungen entsprechen dem Beispiel 1.
    Polyester Polyamid
    Zusatz TiO2 0,8 % 0,4 %
    Schmelzpunkt 259°C 224°C
    Schmelzviskosität bei 290°C 150 Pa·s
    Schmelzviskosität bei 260°C 160 Pa·s
    Dichte 1360 kg/m3 1130 kg/m3
  • Die Kalandrierbedingungen werden simuliert, indem ein Filament zwischen zwei auf 180°C erhitzten Platten mit einem Druck von 300 bar gepresst wird, der kombinierte Effekt von Temperatur und Druck führt zu einer Vorspaltung der Filamente.
    • Beispiel 3
  • Aus Bi-Komponenten Stapelfasern wird ein Flor hergestellt. Die Stapelfasern weisen einen V-förmigen Querschnitt des Polyethylenterephthalats auf, an dessen Enden Polyamid 6 Komponenten angeordnet sind. Der erhaltene Flor hat ein Flächengewicht von 50 g/m2 und wird direkt nach dem Florbildungsprozess zwischen zwei auf 180°C beheizten Platten mit einem Pressdruck von 300 bar gepresst. Der kombinierte Effekt von Temperatur und Druck führt zu einer Vorspaltung der Filamente.
    • Beispiel 4
  • Ein Vliesstoffflor hergestellt aus kontinuierlichen kojugierten Filamenten, die aus Polyethylenterephthalat/Polybutylenterephthalat (PET/PBT) bestehen und deren Anteil 70:30 Gew.% beträgt, werden analog des im Dokument FR 7420254 beschriebenen Prozesses hergestellt. Das PET entspricht Beispiel 1 und auch die anderen Spinnbedingungen sind identisch mit denen in Beispiel 1. Das PBT wird extrudiert bei 250°C.
    PET PBT
    Zusatz TiO2 0,8 % 0,4 %
    Schmelzpunkt 259°C 225°C
    Schmelzviskosität bei 290°C 150 Pa·s 350 Pa·s
    Dichte 1360 kg/m3 1300 kg/m3
  • Der erhaltene Flor hat ein Flächengewicht von 170 g/m2 und wird direkt nach der Florbildung zwischen zwei Platten bei einer Temperatur von 200°C mit einem Druck von 400 bar gepresst. Die Dichte des Flors erreicht dadurch 770 kg/m3 (57,38% der Dichte der Polymeren) . Der kombinierte Effekt von Temperatur und Druck führt zu einer Vorspaltung der Filamente.
    • Vergleichsbeispiel 1
  • Ein kontinuierlicher Flor mit der gleichen Filamentzusammensetzung und Anordnung wird hergestellt unter den gleichen Spinnbedingungen wie in Beispiel 4 beschrieben. Dieser Flor wird direkt nach der Florlegung in einem Ofen auf 200°C für 30 Sekunden erhitzt. Die Dichte des Flors beträgt 110 kg/m3 (8,2% der Dichte der Polymeren). Nach dieser Behandlung wird der Flor einer hydraulischen Verfestigung unter den Bedingungen und mit den Mitteln im Wesentlichen vergleichbar mit dem beschriebenen Dokument FR 7420254 behandelt. Der Flor, der nur einer Temperaturbehandlung ausgesetzt war, zeigt keine Spaltung in die Elementarfilamente.
    • Vergleichsbeispiel 2
  • Ein kontinuierlicher Flor von Filamenten mit der gleichen Faserzusammensetzung und Anordnung wird unter den im Beispiel 4 beschriebenen Spinnbedingungen hergestellt. Der Flor wird direkt nach der Florlegung bei Raumtemperatur mit einem Druck von 400 bar gepresst. Die Dichte des Flors erreicht dadurch 370 kg/m3 (28,65% der Dichte der Polymeren). Unter diesen Bedingungen wird keine Aufspaltung in die Elementarfilamente erzielt.
    • Beispiel 5
  • Ein Flor wird hergestellt aus Bi-Komponenten Filamenten in Orangenspalten-Anordnung der Elementarfilamenten entsprechend dem Prozess beschrieben im Dokument FR 7420254 . Die Filamente bestehen aus Polyethylenterephthalat/Polytrimethylenterephthalat (PET/PTT) mit einem Gewichtsanteil von 70:30%. Das PTT wird bei 250°C extrudiert. Das PET und die Spinnbedingungen sind identisch mit denen im Beispiel 1 beschriebenen.
    PET PTT
    Zusatz TiO2 0,8 %
    Schmelzpunkt 259°C 240°C
    Schmelzviskosität bei 290°C 150 Pa·s 500 Pa·s
    Dichte 1360 kg/m3 1350 kg/m3
  • Der Flor hat ein Flächengewicht von 130 g/m2 und wird direkt nach der Florlegung durch Kalandrierung zwischen zwei erhitzten Metallwalzen verdichtet. Eine der Metallwalzen ist eine gravierte Walze mit 52 Zähnen/cm2, die andere eine Glattwalze, die mit einer Temperatur von 160°C betrieben wird. Bei einem Pressdruck von 30 daN/cm Breite und einer Kalandriergeschwindigkeit von 15 m/min (900 m/h) wird eine Dichte des Flors von 760 kg/m3 (56,0% der Dichte der Polymeren) erreicht. Nach der Kalandrierung wird der Flor einer Wasserstrahlbehandlung unterzogen, die zu einer Spaltung und Verwirbelung der Elementarfilamente führt.

Claims (10)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Flächengebildes aus zumindest teilweise gesplitteten Garnen, Fasern oder Filamenten, dadurch gekennzeichnet, dass aus Garnen, Fasern oder Filamenten, die aus mindestens zwei Elementarfäden gebildet sind, die einer gemeinsamen Spinndüse entstammen und zu einem Flächengebilde geformt werden, welches bei einer Temperatur zwischen der Glastemperatur (Tg) und der Schmelztemperatur des oder der eingesetzten Polymer(e) auf eine Dichte von mindestens 10% der Dichte des oder der eingesetzten Polymer(e) verdichtet wird, sodass unter anschließender Einwirkung weiterer mechanischer Kräfte zumindest teilweise eine Aufspaltung in die Elementarfäden erfolgt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Verformung bei einer Temperatur bis maximal 10°C unter der Schmelztemperatur des Polymeren mit der niedrigsten Schmelztemperatur vorgenommen wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangsflächengebilde auf eine Dichte von mindestens 15% der Dichte des oder der eingesetzten Polymer(e) komprimiert wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Komprimierung mit Hilfe eines Walzenkalanders vorgenommen wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufspaltung in die Elementarfäden mittels einer Hydrofluidbehandlung bei Drücken von 120 bis 500 bar erfolgt.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Elementarfäden als Mikroelementarfäden ausgebildet sind.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass schmelzgesponnene Filamente eingesetzt werden.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass Stapelfasern eingesetzt werden.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Garne, Fasern oder Filamente aus mindestens zwei MikroElementarfäden bestehen ausgewählt aus der Gruppe der miteinander verträglichen Polymerpaare Polyethylen/Polypropylen, Polyethylenterephthalat/Polybutylenterephthalat, Polyethylenterephthalat/ Polytrimethylenterephthalat, Polyethylenterephthalat/recyclierten Polyester, Polyethylenterephthalat/Polylactat, Polyester/Copolyester, Polyamid/Copolyamid, Polyamid 6/Polyamid 66 und Polyamid 6/Polyamid 12.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Garne, Fasern oder Filamente aus mindestens zwei MikroElementarfäden bestehen ausgewählt aus der Gruppe der miteinander unverträglichen Polymerpaare Polyester/Polyamid, Copolyester/ Copolyamid, insbesondere Polyethylenterephthalat/Polyamid und recyclierten Polyester/Polyamid.
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