Verfahren zur Herstellung eines hydrodynamisch verfestigten Nonwovens, Nonwoven nach dieser Herstellung und Trägervlies nach dieser Herstellung

Beschreibung

[0001] Trägervliese sind in der Industrie für vielfältige Anwendungszwecke bekannt. Das wesentliche ist, daß sie den gewünschten Eigenschaften zum dauerhaft Tragen des jeweiligen Produktes genügen. Aus diesem Grunde werden diese Vliese im allgemeinen aus Stapelfasern hergestellt und dann chemisch und/oder mechanisch verfestigt. Unter chemischer Vertestigung ist das innige Vermischen des Vlieses mit einem Bindemittel zu verstehen, das nach einem Wärmebehandlungsvorgang die Fasern des Vlieses fest miteinander verbindet. Es können dem Vlies auch thermoplastische Bindefasern beigemischt werden, die nach dem Schmelzvorgang unter Hitzeeinwirkung die nicht geschmolzenen Fasern punktweise verkleben. Die mit diesen Verfahren herstellbaren Trägervliese haben die geforderte Festigkeit, jedoch sind sie teuer in der Herstellung wegen der notwendigen Bindemittel oder der notwendigen Schmelzfasern.

[0002] Unter mechanischer Verfestigung eines Vlieses aus Stapelfasern oder Endlosfilamenten ist die mechanische Vernadelung zu verstehen. Aber auch diese Vliese sind mit einem Dispersionsbinder zu versehen, da ansonsten die notwendige Festigkeit nicht erreichbar ist. Bei der mechanischen Vernadelung ist es insbesondere von Nachteil, daß die einzelnen Fasern durch die Nadeln verletzt werden, gleichgültig welche Art von Faser oder ob nun Endlosfasern oder Stapelfasern mechanisch vernadelt werden. Dies ist auch ein Grund dafür, daß bei der mechanischen Vernadelung die erforderliche Festigkeit zunächst nicht erreicht wird. Dieses Problem ist zwar zu beheben durch den Einsatz von chemischen Bindern, jedoch sind diese auch nachteilig wegen der späteren schlechteren Penetrationsmöglichkeit. Das Acrylatharz behindert die intensive, auch durchdringende Beschichtung mit Betumen im Falle der Herstellung von z. B. Betumendachbahnen.

[0003] Durch die EP-A-0 259 692 ist bekannt, ein Vlies aus Endlosfasern mittels hydrodynamischer Vernadelung zu verfestigen und mit einem Benetzungsmittel zu versehen. Diese Produkte sind für die verbesserte Aufnahme von Flüssigkeiten vorgesehen und weisen dazu einen besseren textilen Griff auf. Gleichfalls ist hier auch die EP-A-0 363 254 zu nennen, wonach das derart verfestigt Vlies aus Endlosfasern mit wärmeklebenden Harzpunkten versehen wird zur Herstellung von wärmeklebenden Einlagestoffen.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und nach dem Verfahren das wünschenswerte Produkt zu entwickeln, mit dem preiswerter ein hochfestes Vlies wie insbesondere Trägervlies hergestellt werden kann, das für z. B. Betumenbahnen die geforderte Festigkeit hat, aber mit keinem Bindemittel, keiner Bindefaser versehen ist.

[0005] Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist nach der Erfindung vorgesehen, daß Endlosfilamente unmittelbar nach ihrer Herstellung zu einem gleichmäßig dicken Vlies auf einem Endlossieb abgelegt, dann hydrodynamisch vernadelt werden zur Herstellung eines hochfesten Vlieses, und dieses hydrodynamisch vernadelte Endlosfaservlies ohne Bindemittelverwendung als Trägervlies verwendet wird, wozu anschließend vollflächig eine Nutzbeschichtung aufgebracht wird. Die Ablage der Endlosfasern kann mit der heutigen Technik sicher derart erfolgen, daß eine im wesentlichen gleichmäßige Festigkeit in den zwei Flächendimensionen erzielbar ist. Wird dann dieses Vlies werden dann diese Filamente mit der Wasservernadelung verletzungsfrei in der dritten Dimension verlagert, miteinander verhakt, so entsteht die gewünschte hohe Festigkeit, ohne daß die teuren und bei der Weiterbearbeitung des Vlieses auch nachteiligen Binder gebraucht werden. Das Vlies ist weiterhin hoch luftdurchlässig und kann, weil keine Netzmittel bei der Herstellung des verfestigten Vlieses verwendet sind, besser mit einer vollflächigen Nutzschicht durchdrungen, penetriert werden. Es kann sogar gegenüber dem Verfahren nach dem Stand der Technik ein höherer Anteil an Betumen in das Vlies eingegeben werden, ohne daß die Elastizität des Vlieses verloren geht. Vorteilhaft ist dabei auch die innige Vermischung des Betumens durch die jetzt vorhandenen Poren des Vlieses, was Folgen für die Nicht-Spaltfähigkeit des Vlieses insbesondere bei niedrigen Temperaturen hat.

[0006] Es ist zur Gewährleistung einer Dimensionsstabilität zweckmäßig, das vernadelte Endlosfaservlies vor einer Beschichtung zu fixieren.

[0007] Die Nutzbeschichtung kann z. B. eine Betumenbeschichtung sein, oder dieses Trägervlies dient als Matrixbahn für spätere Tuftingveredelung.

[0008] Diese Vliese können auch aus endlosen PETP-Fasern hergestellt werden, weil damit nicht nur hochfeste, sondern auch thermostabile Vliese erzielbar sind.

Beispiel 1:

[0009] Ein 45 g/m² Vlies aus endlosen PE-Fasern wurde zur Verfestigung hydrodynamisch vernadelt und erhielt eine Festigkeit von 133 N/5cm in Längsrichtung und 109 N/5cm in Querrichtung bei einer Dehnung von 68 bzw. 75 %. Dies ergibt eine Längsfestigkeit von 3,0 N/5cm pro g/m². Diese Festigkeit reicht aus, um z. B. als Betumenbahn die Basis zu bieten.

Beispiel 2.

[0010] Ein 145 g/m² Vlies aus endlosen PE-Fasern wurde zur Verfestigung beidseitig hydrodynamisch vernadelt und erhielt eine Festigkeit vom 530 N/5cm in Längsrichtung bei einer Dehnung von 75 %. Dies ergibt eine Längsfestigkeit von 3,7 N/5cm pro g/m².

Ansprüche

1. Verfahren zum Herstellen eines Nonwoven, indem Endlosfilamente unmittelbar nach ihrer Herstellung zu einem gleichmäßig dicken Vlies auf einem Endlossieb abgelegt, dann hydrodynamisch vernadelt werden zur Herstellung eines hochfesten Vlieses, und das hydrodynamisch vernadelte Endlosfaservlies ohne Bindemittelverwendung als Trägervlies verwendet wird und dazu anschließend vollflächig eine Nutzbeschichtung aufgegeben wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das hydrodynamisch verfestigte Endlosfaservlies vor der Beschichtung unter Hitzeeinwirkung zur Dimensionsstabilität fixiert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das wasservernadelte Endlosfaservlies aus reinen PE-Filamenten hergestellt wird und als Nutzbeschichtung eine Betumenbeschichtung aufgebracht und/oder in das Vlies eingebracht wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Glasfaservlies mit dem wasservernadelten Endlosfaservlies vor der Betumenbeschichtung versehen und/oder mit diesem verbunden wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß das wasservernadelte Endlosfaservlies als Grundvlies für die Teppichindustrie verwendet wird und dazu in dieses Vlies die zur Veredelung der Oberfläche notwendigen Sicht- wie Florfasern aufgebracht, wie eingetuftet werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß die hydrodynamische Verfestigung mit einer Energie von mindestens 0,3 kWh/kg Faser durchgeführt wird.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die hydrodynamische Wasservernadelung bei kontinuierlicher Fahrweise wechselweise von beiden Seiten auf das Endlosfaservlies einwirkt.

8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Endlosfaservlies eine Lochstruktur durch die hydrodynamische Vernadelung erzeugt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Endlosfaservlies aus Polyamidfasern gebildet wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Endlosfaservlies aus Polyolefinfilamenten, vorzugsweise Polyethylen oder Poly-propylenfilamenten gebildet wird.

11. Vlies, das aus endlosen Chemiefasern wie PE-, PP- oder PA-Fasern gebildet und zur Verfestigung allein einer hydrodynamischen Vernadelung unterworfen wird, also ohne Vermischung mit einem Bindemittel und ohne Verwendung von Bindefasern und dieses Vlies vollflächig mit einer Beschichtung versehen ist.

12. Trägervlies, das aus endlosen Chemiefasern gebildet und zur Verfestigung ohne Verwendung von Bindemitteln oder Bindefasern allein mittels der hydrodynamischen Vernadelung verfestigt ist und vollflächig mit einer Beschichtung aus einer Nutzschicht versehen ist.

13. Dachbeschichtungsbahn bestehend aus einem wasservernadelten PE-Faservlies, ggf. versehen mit einem Glasfaservlies, das mit einer Betumenbeschichtung vollflächig imprägniert und versehen ist.