Verfahren zur Herstellung voluminöser, faserhaltiger textiler Flächengebilde

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

[0002] Derart hergestellte voluminöse, faserhaltige, textile Flächengebilde sind auf vielen Gebieten verwendbar. So eignen sie sich hervorragend zur Wattierung von Kleidungsstücken, zur Isolierung und Dämmung von Schall und Wärme bzw. Kälte, zur Aufsaugung bzw. erhöhten Aufnahme von:Flüssigkeiten insbesondere von Wasser, als besonders weiches und elastisches Verpackungsmaterial, für Verkleidungen, Schutzpolster und viele andere Anwendungen.

[0003] Die voluminösen faserhaltigen, textilen Flächengebilde werden aus Fasern, insbesondere aus Matten, Vliesen oder Vliesstoffen hergestellt und in der Regel mit Bindemitteln, d.h. mit wässrigen Dispersionen aus geeigneten Polymerisaten und/oder mit Bindefasern lose verfestigt. Die Bindemitteldispersionen, die üblicherweise Vernetzungsmittel, Katalysatoren, Thermosensibilisierungsmittel., Farbstoffe, Netzmittel und andere Hilfsmittel enthalten und bekanntlich als "Bindemittelflotte" bezeichnet werden, können durch Besprühen durch Pflatschen, durch Bedrucken oder Imprägnieren dem Faserverband zugeführt werden.

[0004] Beim Besprühen, Pflatschen und Bedrucken erfolgt der Auftrag meist einseitig. Auf der Gegenseite des Flächengebildes muß der Auftrag wiederholt werden, um ein seitengleiches Produkt zu erhalten.

[0005] Die Imprägnierung des Flächengebildes ist wirtschaftlicher. Das Flächengebilde bzw. die Faseransammlung wird in die Bindemittelflotte eingetaucht. Der Überschuß wird dann durch Absaugen oder Abquetschen entfernt. Man erreicht hierdurch eine gleichmäßige Durchdringung der Bindemittelflotte innerhalb des Flächengebildes.

[0006] Üblich ist auch die Imprägnierung textiler Flächengebilde mit verschäumten Bindemittelflotten. In diesem Falle werden wegen des geringeren Wassergehaltes die Trocknungskosten reduziert. Man kann so auch die Auftragsmenge an Bindemittel reduzieren und erhält dadurch etwas weichere und voluminösere Produkte. Diese weichen und voluminösen Produkte werden auf den eingangs erwähnten Gebieten angewendet. Die Schaumstruktur der verschäumten Bindemittelflotte bleibt jedoch während des Imprägniervorganges nicht erhalten, da die Schaumblasen der verschäumten Bindemittelflotte während des Absaugens oder Abquetschens weitgehend oder ganz unter Verflüssigung zerstört werden. Restliche Schaumblasen platzen entweder durch die Saugwirkung der Fasern oder spätestens während der Trocknung. Ein entscheidender Nachteil der Impräqniermethode ist darin zu sehen, daß das Flächengebilde im nassen Zustand unter dem Druckeinfluß der zum Abquetschen benutzten Walzen verdichtet und dünner wird und so das angestrebte Volumen und die Weichheit. verliert. Auch beim Absaugen der überschüssigen Bindemittelflotte tritt je nach Faserart ein Volumenverlust ein, der jedoch in der Regel geringer ist als beim Abquetschen.

[0007] Hinsichtlich der Dicke besteht deshalb kein großer Vorteil darin, die Flächengebilde mit verschäumten Bindemittelflotten zu imprägnieren, denn sie liegen auch hierbei im durchtränkten, nassen Zustand vor und lassen sich leicht verdichten. Ganz besonders auffallend werden Faservliese und Vliesstoffe aus cellulosischen Fasern wie Baumwolle und Zellwolle, auch wenn sie mechanisch durch Vernadelung vorgebunden sind, durch den Imprägniervorgang dünner und kompakter, auch dann, wenn statt mit Bindemittelflotten nur mit Wasser imprägniert wird. Diese auch als "Zusammenklatschen" bekannte Erscheinung ist auf die ausgeprägte Eigenschaft cellulosischer Fasern zurückzuführen, große Mengen Wasser aufzusaugen und zurückzubehalten. Hierdurch ergibt sich, daß die Dicke der Flächengebilde auch bei geringen mechanischen Druckeinflüssen wie beim Absaugen der überschüssigen Bindemittelflotte in unerwünschter Weise vermindert wird. Vergleichbares gilt beim Auftrag der Bindemittelflotte durch Besprühen, durch Pflatschen und erst recht beim Auftrag durch Bedrucken.

[0008] Üblicherweise wird das bindemittelhaltige nasse Flächengebilde getrocknet und zur Vernetzung oder Vulkanisation auf Temperaturen über 100°C erhitzt. Das Erhitzen erfolgt entweder in Konvektionstrocknern (Siebband-oder Flachbandtrockner) oder auf Kontakttrocknern (Zylindertrockner). Es werden auch Strahlungstrockner mit Infrarotstrahlern der Wellenlängen von etwa 0,7 bis 200 µm zur Vortrocknung oder zur Koagulation thermosensibler Bindemittelflotten in der beaufschlagten Faserbahn vor der eigentlichen Trocknung benutzt. Dies hat zur Folge, daß bei 40 - 80°C durch Koagulation der Bindemittel eine Vorbindung erreicht wird, wobei das Bindemittel örtlich fixiert wird und eine Migration während der Nachtrocknung verhindert wird. Trotz dieser Vorsichtsmaßnahmen wird aber die Dicke der imprägnierten abgesaugten oder abgequetschten, besprühten, gepflatschten oder bedruckten Flächenbahn vermindert bzw. im günstigsten Falle nur beibehalten. Es ist zwar vorgeschlagen worden, zur Erzielung einer größeren Dicke bzw. eines größeren Volumens die getrockneten Flächengebilde in einem gesonderten Verfahrensschritt nachträglich zu stauchen. Der Volumenszuwachs ist jedoch unbefriedigend, weil die Fasern durch die in ihrer Lage fixierten Bindemittel miteinander verbunden und unbeweglich geworden sind.

[0009] Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein wirtschaftliches Verfahren zur Herstellung besonders voluminöser, dicker faserhaltiger, textiler Flächengebilde zu entwickeln, die sich auf den eingangs erwähnten Anwendungsgebieten einsetzen lassen und die je nach Verwendungszweck auch beim Gebrauch, insbesondere bei Behandlung mit Wasser, nicht zum "Zusammenklatschen" neigen, d.h. zur Ausbildung einer dauerhaft fixierten voluminösen Struktur. Als faserhaltige, textile Flächengebilde sollen dabei trocken- oder naßgelegte Vliese, lockergebundene Vliesstoffe, d.h. solche Vliesstoffe, deren Fasern eine ausreichende Beweglichkeit besitzen sowie ggf. entsprechend lockere Gewebe oder Gewirke verarbeitet werden. Die Imprägnierung derartiger faserhaltiger, textiler Flächengebilde soll dabei mit wässrigen Bindemitteln oder Bindemittelflotten durchgeführt werden, die beim Trocknen ggf. vernetzen oder vulkanisieren.

[0010] Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch das in den Patentansprüchen wiedergegebene Verfahren gelöst.

[0011] Es ist überraschend, daß die dem Hochfrequenzfeld der angegebenen Frequenz ausgesetzten textilen Flächengebilde nicht nur dauerhaft verfestigt werden, sondern auch in bisher nicht bekanntem Ausmaß aufgebläht werden. Die nassen textilen Flächengebilde, welche nach herkömmlichen Verfahren zusammenklatschen oder bestenfalls ih.r Ausgangsvolumen bewahren, blähen sich auf ein Vielfaches des ursprünglichen Volumens auf. Die aufgeblähte Struktur ist stabil und bleibt auch im Gebrauch, je nach Verwendungszweck, d.h. auch beim Behandeln mit Wasser weitgehend erhalten.

[0012] Unter Hochfrequenz wird anmeldungsgemäß der Bereich zwischen 30 KHz bis 30 GHz verstanden. Bevorzugt werden Wellenlängen von 10 MHz bis 3 GHz. Die Aufblähung der nassen textilen Bahn unter Ausbildung einer dauerhaft fixierten, voluminösen Struktur im Hochfrequenzfeld ist auch deshalb überraschend, weil nach Literaturangaben ("Vliesstoffe", J. Lünenschloß und W. Albrecht, Stuttgart 1982, Seiten 219 - 221) bei dem Versuch, die Aufheizung und Verdampfung von Wasser und die Vernetzung der Bindemittelflotte durch Behandlung der Flächenbahn zwischen den Elektroden eines Hochfrequenzkondensators kein vergleichbarer Effekt eintritt. Bei diesem Vorschlag kommt es leicht zu qualitäts- und produktmindernden Funkendurchschlägen, die so groß sein können, daß Brandlöcher in der Warenbahn entstehen. Auch werden beim Arbeiten unter diesen Bedingungen mit hohen Feldstärken durch eine zu schnelle Aufheizung und zu geringe Wasserdampfdurchlässigkeit Dampfblasen gebildet, die als störend empfunden wurden und überdies nach dem Abkühlen zusammenfallen. Aus diesem Grunde haben Hochfrequenztrockner bei der Vliestrocknung und Vliesverfestigung keine praktische Bedeutung erlangt. Es ist bekannt, daß sie in der Regel zu verschlechterten Produkten führen. Zur Erreichung besonderer Produkteigenschaften, insbesondere zur Erzielung von Produkten mit stabiler verbesserter Voluminösität sind Hochfrequenztrockner zu keinem Zeitpunkt eingesetzt worden. Sie sind allenfalls üblich zur Hitzeverschweißung sogenannter hochfrequenzschweißbarer Watten und Vliesstoffe.

[0013] Auch die Verwendung von Mikrowellen im Gigahertzbereich erfolgte herkömmlich nicht im anmeldungsgemäßen Sinne. Bekannt ist lediglich die Trocknung von Produkten, wobei aber keine Vergrößerung des Volumen beobachtet wird.

[0014] Das vorgeschlagene Verfahren kann bei allen faserhaltigen textilen Flächengebilden angewendet werden, deren Fasern in ausreichendem Maße beweglich sind. Dies sind insbesondere lockere faserhaltige Vliese oder Vliesstoffe. Überraschenderweise sind cellulosische Fasern geeignet, die nach herkömmlichen Verfahren bei der Verarbeitung "zusammenklatschen". Die Fasern können mechanisch und/ oder adhäsiv oder kohäsiv vorgebunden sein. Das nasse, Schaumhilfsmittel enthaltende textile Flächengebilde wird einem Hochfrequenzfeld des Wellenlängenbereiches ab 30 KHz bis 30 GHz ausgesetzt, wobei simultan mit der spontan einsetzenden Wasserverdampfung ein Aufschäumen der Schaumhilfsmittel enthaltenden Flüssigkeit eintritt. Das nasse faserhaltige Subtrat wird durch die entstehenden Schaumblasen erheblich aufgebläht und erhält so ein höheres Volumen, verglichen mit dem Volumen vor der Behandlung. Es wird gleichzeitig in diesem Zustand getrocknet und ggf. kondensiert oder vulkanisiert. Die Dickenzunahme ist beträchtlich. Sie erreicht Werte bis über 300 ^J_l bezogen auf konventionelle Imprägnierung ohne Hochfrequenzbehandlung.

[0015] Bewährt hat sich insbesondere der Wellenlängenbereich von 10 MHz bis 3 GHz. Die Faservliese oder Watten aus lose abgelegten Fasern werden zweckmäßig leicht vorverfestigt, wobei jedoch die Beweglichkeit der Fasern in dem erwünschten Maße erhalten bleiben muß. Auch mechanisch, z.B. durch Vernadeln, adhäsiv durch flüssige oder feste Bindemittel oder kohäsiv durch Anlösen oder Verschweißen der Fasern. Verfestigte textile Flächengebilde müssen so ausgebildet sein, daß die Fasern während der - unter der Hochfrequenzbehandlung erfolgenden Schaumbildung - noch untereinander und/oder schichtartig zu einander beweglich bleiben. Aus diesem Grunde sind solche Flächengebilde besonders geeignet, deren in Anlehnung an DIN 53357 bestimmte Trennkraft 30 N/50 mm Streifenbreite nicht übersteigt. Je niedriger die Trennkraft umso höher ist die Dickenzunahme und umgekehrt. Die Trennkraft ist somit gut geeignet, bei sonst gleichen Verfahrensbedingungen die Dickenzunahme des Flächengebildes gezielt zu steuern. Die Trennkraft selbst kann in üblicherweise variiert werden, z.B. bei vorgenadelten Vliesstoffen durch die Nadeldichte (Anzahl der Einstiche pro cm) oder die Nadeleinstichtiefe bzw. bei anderweitig vorgebundenen Vliesstoffen durch die Art, Menge und Verteilung des Bindemittels oder der Bindefasern, die zur Vorverfestigung verwendet werden.

[0016] Obgleich textile Flächengebilde beliebiger Zusammensetzung unter den vorstehend dargelegten Voraussetzungen verwendet werden können, sind cellulosische Fasern besonders erwünscht, weil sie einerseits nach den bekannten Verfahren der Bindemittelbeaufschlagung besonders dünn werden und andererseits wegen ihrer guten Saugfähigkeit für viele Anwendungsgebiete geeignet sind. Die Bindemittelflolte kann dem textilen faserhaltigen Flächengebilde nach den üblichen Methoden, insbesondere durch Imprägnierung zugesetzt werden. Das Verfahren führt bereits bei der Anwendung von lediglich Wasser und Schaumhilfsmittel zu aufgeblähten Produkten. Der Ab-Produkten. Der Abquetscheffekt liegt zwischen 80'und 500 %, bezogen auf das Gewicht.

[0017] Obgleich bereits Wasser mit Schaumhilfsmittel einen deutlichen Effekt zeigt, ist es bevorzugt, wässrige Schaumhilfsmittel enthaltende Bindemittelflotten zu verwenden. Der durch die Hochfreuquenzbeaufschlagung erreichte Dickenzuwachs wird dann nach der Trocknung und Bindemittelvernetzung bzw. -vulkanisation durch Verklebung der Fasern untereinander stabilisiert und fixiert. Nach der Hochfrequenzbeaufschlagung wird weckmäßig eine Trocknung bzw. Vernetzung und/oder Vulkanisation mit Flachband- oder Siebbandtrocknern durchgeführt. Derartige Trockner üben nur einen geringen Anpreßdruck auf das aufgeblähte und noch feuchte Material aus, so daß die erwünschte voluminöse Struktur erhalten bleibt.

[0018] Es sind grundsätzlich alle üblichen Bindemittel verwendbar, wie sie für die Verfestigung von Vliesen und Watten bekannt sind, z.B. Polymerisäte oder Copolymerisate auf der Basis Acrylat, Methacrylat, Polyurethan, Butadien-Acrylnitril, Butadienstyrol, Phenolformaldehyd-, Melamin- und Harnstoffharze und deren Mischungen.

[0019] Die Bindemittelflotten enthalten zweckmäßig übliche Zusätze wie Vernetzungsmittel, Katalysatoren, Thermosensibilisierungsmittel, Farbstoffe, Netzmittel und dergleichen. Als Schaumhilfsmittel werden zweckmäßig den Bindemitteldispersionen beigemischte Emulgatoren oder Tenside verwendet. Bindemitteldispersionen, die von Hause aus keine Schaumhilfsmittel enthalten und möglicherweise bei der Anwendung des Verfahrens eine zu geringe Volumenaufblähung ergeben, werden vor dem Einsatz mit einem gesonderten üblichen Schaumhilfsmittel versetzt.

[0020] Als Schaumhilfsmittel werden zweckmäßig Alkalisalze höherer Fettsäuren, sulfierte Öle, Alkyl- und Aralkylsulfonate, Alkylsulfate, Fettsäurekondensationsprodukte, Hydroxialkyl-Sulfoxide, Aminoxide, Ampholyte u.a. als Emulgier-, Netz- und Waschmittel an sich bekannte Produkte eingesetzt, sofern sie eine gute Verschäumungsfähigkeit aufweisen. Dies läßt sich erforderlichenfalls durch geeignete einfache Vorversuche ermitteln. Die Schaumhilfsmittel entwickeln bei intensiver Berührung mit Luft Blasen, die von einer Tensid-Schicht umhüllt sind. Bei dem vorgeschlagenen Verfahren erfolgt die Aufblähung jedoch weniger durch Luft- als vielmehr durch Wasserdampfblasen, wobei der Wasserdampf durch die Hochfrequenzbehandlung aus der Bindemittelflotte entsteht.

[0021] Je intensiver die Schaumbildung, je stabiler die Tensid-schicht der Blasen, je höher der Wassergehalt, je höher die Feldstärke des elektrischen Wechselfeldes, je höher die aufgenommene Leistung, je schneller die dielektrische Erwärmung des Substrates, je höher der Dampfdruck innerhalb des Fasergebildes desto größer wird die Treibkraft, mit der das nasse bzw. bindemittelhaltige Fasergefüge auseinandergetrieben wird. Neben der Trennkraft des Flächengebildes bestehen somit zahlreiche weitere Einfluß- und Steuerungsgrößen für das Ergebnis der Volumen- bzw. Dickenzunahme. Bei Kenntnis vorstehender Gesetzmäßigkeiten sind die jeweiligen Parameter durch einfache Vorversuche leicht zu ermitteln, wobei nach Einlauf in das Hochfreuquenzfeld die hohe Leistungsaufnahme zu einer spontanen Wasserverdampfung und simultanen Schaumblasenbildung führt. Das Maximum der Schaumhöhe läßt siqh innerhalb von etwa 5 Sekunden erreichen.

[0022] Die nasse faserhaltige Warenbahn kann in unterschiedlicher Weise mit Hochfrequenzstrahlen beaufschlagt werden. Im einfachsten Falle wird die nasse Bahn zwischen den Elektrodenplatten des Hochfrequenzstrahlers hindurchgegefahren. Je nach der Zusammensetzung, insbesondere der Bindemittelflotte und deren Gehalt an Elektrolyten kann es jedoch zu Funkendurchschlägen kommen, insbesondere wenn im Megahertz-Bereich gearbeitet wird. Eine besonders bevorzugte Ausführung des Verfahrens, welche diese Gefahr vermeidet, besteht darin, die Warenbahn nicht zwischen den Elektrodenplatten hindurch, sondern parallel zu den einseitig angebrachten Elektrodenstäben entlang zu fahren. Durch eine entsprechende Abschirmung kann leicht verhindert werden, daß Wasserdampf in den Elektrodenzwischenraum eintritt. Elektrode und Gegenelektrode befinden sich somit auf der gleichen Warenbahnseite. Dadurch können keine Funkenüberschläge senkrecht durch das Material hindurch gehen. Falls überhaupt Funkenüberschläge eintreten, dann geschieht dies parallel zur Warenbahn. Durch zweckmäßige Elektrodenabstände und Elektrodenspannungen ist es jedoch ohne weiteres möglich, Funkenüberschläge ganz zu vermeiden.

[0023] In besonderen Fällen, z.B., wenn die Fasern des textilen Flächengebildes und/oder die Bindemittelflotte aus besonderen Gründen der Produktgestaltung, z.B. infolge hohen Ionen- oder Elektrolytgehaltes eine zu hohe elektrische Leitfähigkeit besitzen, kann durch Arbeiten im Mikrowellenbereich, d.h. im Gigahertzbereich die Gefahr des Funkenüberschlages vermieden werden. Beim Arbeiten im Gigahertzbereich ist die Gefahr von Funkendurchschlägen so gering, daß hier in der Regel die nasse Warenbahn auch zwischen den Elektroden hindurchgefahren werden kann. Wegen der höheren Frequenz können niedrigere Elektrodenspannungen angelegt werden.

[0024] Bei Kenntnis der geschilderten Zusammenhänge kann die im Einzelfall geeignetste Frequenz leicht ermittelt werden. Die international für industrielle Anwendungen derzeit üblichen und freigegebenen Frequenzen von 13,56, 27,12, 450 MHz, sowie im Gigabereich von 2,45 GHz sind brauchbar. Grundsätzlich eignet sich der in den Patentansprüchen definierte Bereich. In vielen Fällen ist der Bereich um 10 GHz wegen der dort besonders hohen Absorptionsfähigkeit des Wassers bevorzugt. Die Wahl des Hochfrequenzbereichs kann auch durch die Warenbreite beeinflußt sein. So ist es vorteilhaft, im niederen Megahertzbereich mit der dort vorhandenen größeren Wellenlänge zu arbeiten, wenn eine große Warenbahnbreite erwünscht ist. Die Frequenz von 27,12 MHz entspricht beispielsweise einer Wellenlänge von ca. 11 m. Im halben Sinusbereich von 5,5 m läßt sich somit eine wirkungsvolle Nutzbreite für die Warenbahn von etwa 2 m erreichen. Die Wellenlänge von 13,56 MHz beträgt ca. 22 m, so daß sich die Nutzbreite verdoppelt. Bei Mikrowellen von 2.450 MHz beträgt die Wellenlänge dagegen nur 12,3 cm. Pro Einheit erhält man dann nur eine Nutzeinheit von wenigen Zentimetern, so daß in diesem Falle eine Vorrichtung mit zahlreichen nebeneinander angeordneten Einheiten verwendet werden müßte. Dies ist technisch derzeit jedoch nur bis zu etwa 50 cm Arbeitsbreite möglich, so daß nur relativ schmale Warenbahnen beaufschlagt werden können. Die nachfolgenden Beispiele zeigen die Durchführung des beanspruchten Verfahrens. Aufgrund der aufgezeigten Zusammenhänge lassen sich weitere Ausführungsformen in zahlreicher Ausgestaltung und in Abhängigkeit von den jeweiligen Anforderungen und Arbeitsbedingungen zusammenstellen.

Beispiel 1

[0025] Ein 235 g/m² schweres Faservlies aus Zellwolle, das mit 25 Eihstichen pro cm² vernadelt wurde und eine Trennkraft in Anlehnung an DIN 53 357 von 8 N/50 mm besitzt, wird in eine 10 %ige Aralkylsulfonat-Lösung getaucht und auf 130 % Naßaufnahme abgequetscht. Beim Durchlaufen eines HF-Streufeldes von 27,12 MHz und einer Leistungsaufnahme von 2,9 KW wird das Material von einer ursprünglichen Dicke von 3,1 mm (nach dem Abquetschen 1,6 mm) innerhalb 3 Sekunden unter Schaumentwicklung auf 5 mm Enddicke aufgetrieben. In einem üblichen Bandtrockner wird bei 110°C getrocknet. Das entstehende Material ist elastisch und sehr weich im Griff. Es eignet sich beispielsweise als _Verpackungs- material.

Beispiel 2

[0026] Ein 250 g/m² schweres Faservlies aus 50 % BW, 42 % ZW und 8 % PES, das mit 20 Einstichen pro cm² vernadelt wurde und eine Trennkraft in Anlehnung an DIN 53 357 von 10 N/50 mm aufweist, wird mit einer Bindemittelflotte aus sauer vernetzbarem Butadien-Styrol-Latex und Katalysator (Gesamtfestgehalt 25 %) getränkt und auf 120 % Naßaufnahme abgequetscht. Das so getränkte Material wird über die Streufeldelektrode eines HFgenerators der Frequenz 27,12 MHz bewegt. Dabei wird das Material unter Schaumbildung innerhalb 2 Sekunden von anfänglich 3,1 mm auf 6,2 mm aufgetrieben. Es verläßt noch dampfend das HF-Feld und wird anschließend im Bandtrockner bei 140°C getrocknet und kondensiert. Das resultierende Flächengebilde weist große Hohlräume im Inneren auf, ist sprungelastisch und nimmt ca. 600 % seines Eigengewichtes an Wasser auf.

Beispiel 3

[0027] Ein 200 g/m² schweres Faservlies, das 85 % ZW und 15 PP als Bindefaser enthält und zusätzlich mit 25 Einstichen pro cm2 vernadelt wurde, zeigt nach dem bekannten Herstellungsverfahren eine Trennkraft in Anlehnung an DIN 53 357 von 13 N/50 mm. Dieses Material wird mit einer Bindemittelflotte aus Acrylatdispersion, Melaminharz, Katalysator und 1,7 % Schaumhilfsmittel aus der Gruppe der Ampholyten getränkt und auf 90 % Naßaufnahme abgequetscht. Beim Durchlaufen des HF-Streufeldes wird das Material innerhalb von 5 Sekunden von anfänglich 2,9 mm auf 3,5 mm aufgetrieben. Nach erfolgter Trocknung und Kondensation bei 135°C erhält man ein weiches, schichtartig aufgebautes Material.

Beispiel 4

[0028] Ein 250 g/m² schweres, mit 25 Einstichen pro cm² vernadeltes Vlies aus 50 % BW, 42 % und 8 ö Polyesterfasern wird nach üblichen Methoden hergestellt, wobei jedoch das in der Nadelmaschine verwendete Nadelbrett reihenweise in Produktionsrichtung dickere und stärker wirkende Nadeln als die übrigen besitzt, so daß eine Längsstruktur gebildet wird. Ein elektrolytbeständiger Butadiennitrillatex wird mit üblichen Zuschlagstoffen (Schwefel, Zinkoxid, Vulkanisationsmittel) und Verschäumungsmittel auf Basis Alkylsulfonat versetzt und durch Zugabe von Kochsalz sowie eines Organopolysiloxans vom Typ Coagulat WS(^R) (Bayer AG) und eines Oxäthylierungsproduktes vom Typ Emulvin W^(R) (Bayer AG) auf einen Koagulationspunkt von 55°C thermosensibel eingestellt. Das vernadelte Vlies wird mit der verschäumten Bindemittelflotte getränkt und auf eine Naßaufnahme von 100 % abgequetscht. Anschließend wird im Mikrowellenfeld mit einer Leistung von 2,5 KW und einer Frequenz von 2.450 MHz behandelt. Dabei wird das Material von einer anfänglichen Dicke von 3 mm auf 4,7 mm aufgebläht, wobei ein rillenartiges Profil entsteht.

[0029] Der voluminöse Vliesstoff wird bei 150°C auf einem üblichen Bandtrockner getrocknet und vulkanisiert, wodurch diese Profile stabilisiert werden. Anschließend werden auf einer üblichen, kontinuierlichen Waschmaschine lösliche Bestandteile aus dem Latex herausgewaschen. Nach abermaligem Trocknen wird ein weiches Flächengebilde erhalten, dessen Bindemittel und Hohlräume gleichmäßig über den Querschnitt verteilt sind und das auf seiner Oberfläche dreidimensional strukturiert ist.

Beispiel 5

[0030] Ein 220 g/m² schweres Faservlies aus 33 % BW, 44 % carboxilgruppenhaltiger ZW und 23 % Polyesterfasern wird mit 29 Einstichen pro cm² vernadelt und zwischen 2 rotierenden Walzen mit einem aufgeschäumten Butadien-Acrylnitril-Latex, dem übliche Zuschlagstoffe (Schwefel, Zinkoxid, Vulkanisationsbeschleuniger, Netzmittel) zugesetzt wurden, imprägniert und auf Zylindertrocknern getrocknet. Durch die teilweise erfolgende Bindemittelwanderung tritt an den Oberflächen eine Hautbildung ein. Dieses so vorgebundene Material Meist eine Trennkraft in Anlehnung an DIN 53 357 von 21 N/50 nm auf und hat eine Dicke von 2 mm. Es wird mit einer Bindemittelflotte aus sauer vernetzbarem Butadien-Acrylnitril-Latex, der Stabilisierungsmittel und Katalysator enthält, getränkt und auf eine Naßaufnahme von 150 % abgequetscht. Beim Durchlaufen eines Mikrowellenfeldes der Frequenz 2.450 MHz und einer Leistung von 2,7 KW erhöht sich die Dicke des Materials auf 3,1 mm. Trocknung und Kondensation erfolgen in einem üblichen Bandtrockner bei 140°C. Das resultierende Flächengebilde zeigt aufgrund der mit Bindemittel angereicherten Oberfläche eine verbesserte Oberflächenfestigkeit.

Beispiel 6

[0031] Ein 150 g/m² schweres Faservlies aus 80 % Polyamid-und 20 % Polyesterfasern wird mit 19 Einstichen pro cm² vernadelt. Das 8 mm dicke Vlies, das eine Trennkraft von weniger als 1 N/50 mm aufweist, wird mit einer 50 %igen Bindemittelflotte aus Phenol-FormaldehydHarz, Aluminiumoxid der Körnung F 240, Verdickungsmittel und Schaumhilfsmittel vom Typ der Aralkylsulfonate imprägniert, so daß eine Gewichtszunahme um 90₀ g/_m² eintritt, und anschließend einem Hochfrequenzfeld der Frequenz 27,12 MHz und einer Leistung von 4,5 KW ausgesetzt. Dabei tritt eine beträchtliche Dickenzunahme ein. Das aufgeblähte Material wird bei 170°C in einem üblichen Bandtrockner getrocknet und kondensiert. Erhalten wird ein 10 mm dickes und in seinem Aufbau sehr offenes Flächengebilde, das aufgrund seines Gehaltes an Schleifkörnern eine beträchtliche Scheuerwirkung aufweist.

Beispiel 7

[0032] 106 g Butadien-Acrylnitril-Latex mit einem Feststoffgehalt von 47 % und mit üblichen Zuschlagstoffen (Schwefel, Zinkoxid, Vulkanisationsbeschleuniger, Organopolysiloxane, Schaumhilfsmittel u.a.) werden wärmesensibel mit einem Koagulationspunkt von 55 - 60°C eingestellt und auf das doppelte Volumen aufgeschäumt. In den Schaum werden 350 g einer 10 Gew.%igen Suspension aus Zellwoll-Kurzschnittfasern 5,6 dtex/8mm, Zellstoff (Gewichtsverhältnis 75:25) und Schaumhilfsmittel eingetragen und die gesamte Masse auf 1.100 ml aufgeschäumt. Die so erhaltene schaumige Latex-Faser-Masse wird auf ein Trägergewebe in etwa 3 mm Dicke aufgetragen und unter einem Mikrowellenstrahler der Frequenz 2.450 MHz und einer Leistung von 1,8 KW hindurchgeführt. Dabei tritt eine Dickenzunahme auf 4 bis 5 mm unter gleichzeitiger Koagulation der Masse ein. In nachfolgenden Aggregaten wird getrocknet, vulkanisiert, gewaschen und erneut getrocknet. Nach lrennung vom Traigergewebe resultiert ein schwammtuchähnliches Material mit offenen und nah beieinander liegenden Poren, die gleichmäßig über den Querschnitt verteilt sind.

Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung voluminöser faserhaltiger textiler Flächengebilde auf der Basis von Watten, Vliesen oder Vliesstoffen, die im Querschnitt homogen mit Latex in geschäumter oder ungeschäumter Form beaufschlagt sind, wobei der Latex durch Vernetzung oder Vulkanisation verfestigt und das Flächengebilde unter Verdampfung des Wassers gebunden und getrocknet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das lockere textile Flächengebilde mit einer wässrigen, Schaumhilfsmittel und ggf. übliche Zuschlagsstoffe, Vernetzungsmittel und/oder Reaktionsbeschleuniger enthaltenden Latex-Dispersion beaufschlagt und dann der Einwirkung eines Hochfrequenzstrahlers im Bereich von 30 KHz bis 30 GHz ausgesetzt wird, wobei der Hochfrequenzstrahler ggf. mit einem Hochluft- oder Kontakttrockner verbunden wird, und daß das textile Flächengebilde auf ein Vielfaches seines ursprünglichen Volumens aufgebläht und in dieser Form getrocknet wird, wobei das aufgeblähte Flächengebilde durch den Latex stabilisiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine wärmesensibel eingestellte, schaumhilfsmittelhaltige, wässrige Latex-Dispersion verwendet wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hochfrequenzstrahler mit einer Frequenz von 2,0 - 3,0 GHz verwendet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hochfrequenzstrahler mit einer Frequenz von 10 - 500 MIlz verwendet wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß das textile Flächengebilde im Streufeld des Hochfrequenzfeldes behandelt wird, wobei die Warenbahn im Abstand parallel zu den einseitig neben der Bahn angeordneten Elektroden des Hochfrequenzstrahlers vorbeigeführt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektrolytbeständige, wässrige Latex-Dispersion verwendet wird, die Porenbildner und/oder wasserlösliche Salze enthält.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine solche wärmesensible wässrige Latex-Dispersion verwendet wird, deren Koagulationspunkt zwischen 30° und 80°C liegt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine wässrige faserhaltige Latex-Dispersion verwendet wird, deren Faser-Latex-Verhältnis im Bereich von 80:20 bis 10:90 Gew.% bezogen auf das Trockengewicht, enthält.

9. Verfahren nach Anspruch 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine faserhaltige Latex-Dispersion verwendet wird, deren Fasermaterial bis zu 100 Gewichtsteile, Zellwollstaub, bis zu 100 Gewichtsteile Baumwoll - staub, bis zu 50 Gewichtsteile Zellstoff, 10 - 50 Gewichtsteile Zellwollkurzschnitte und 2 - 30 Gewichtsteile Synthese-Kurzschnitte enthält.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 9, dadurch gekennzeichnet, daß qine solche wänsrign latex-Dispersion verwendet wird, die Latices auf der Basis von Acrylaten, Methacrylaten, Polyurethanen, Polybutadien-Acrylnitrilen, Polybutadienstyrol und ihrer copolymerische Vorkondensate bzw. aus Formaldehyd mit Phenol, Melamin oder Harnstoff enthalten und deren Mischungen.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 10, dadurch gekennzeichnet, daß die wässrige Latex-Dispersion zunächst mit Luft auf ein Litergewicht von 200 - 500 gr aufgeschäumt und die Fasersuspension dann unverschäumt zugegeben und mit der Mischung das lockere textile Flächegebilde dann ein- oder beidseitig beaufschlagt wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche l - 10, dadurch gekennzeichnet, daß das lockere textile Flächengebilde ein Vliesstoff ist, der mit Hilfe von Bindemitteln oder Bindefasern lose z.B. durch stellen- bzw. punktförmige Verfestigung vorgebunden ist.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 12, dadurch gekennzeichnet, daß das lockere textile Flächengebilde ein lose vorgenadelter Vliesstoff ist.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Vliesstoff in parallel angeordneten Längsreihen genadelt ist.

15. Verfahren nach einem-der Ansprüche 1-14, dadurch gekennzeichnet, daß das textile Flächengebilde cellulosische Fasern enthält.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 15, dadurch gekennzeichnet, daß als textiles Flächengebilde ein Vliesstoff verwendet wird, der pulverförmiges und/oder feinkörniges Schleifmittel als Füllstoff enthält und daß die wässrige Latex-Dispersion aufgebracht wird.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 _- 15, dadurch gekennzeichnet, daß als textiles Flächengebilde ein Vlies verwendet wird, das durch Ablage aus einer wässrigen, latex-haltigen Fasersuspension auf einem porösen Transportband erhalten ist, wobei der Latex ggf. in Schaumform verwendet wird.