TECHNISCHES GEBIET
[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Kunstfasern wie sie üblicherweise
zur Herstellung von Papiermaschinenfilzen, insbesondere von Papiermaschinenfilzen
zur Verwendung im Pressenbereich von Papiermaschinen verwendet werden. Sie betrifft
eine Kern-Mantel-Bikomponentenfaser welche zu wesentlichen Teilen aus Polyamid besteht.
Ausserdem betrifft sie die Verwendung einer solchen Faser zur Herstellung von Papiermaschinenfilzen.
STAND DER TECHNIK
[0002] Pressfilze dienen dazu, in Papiermaschinen die Papiermasse zu unterstützen und während
des Pressvorgangs Wasser aus der Papiermasse aufzunehmen. Dies geschieht im Papierherstellungsprozess
üblicherweise unmittelbar nach dem Stoffauflauf und der Langsiebpartie, und bevor
die Papierbahn in der Trockenpartie vollständig getrocknet wird.
[0003] Zur Erhöhung der Entwässerungsleistung im Pressvorgang wurden in den letzten Jahren
die Temperaturen im Pressenbereich von Papiermaschinen immer weiter erhöht (B. Wahlstrom,
"Pressing-the state of the art and future possibilities", Paper technology, February
1991, S. 18-27). Neue Entwicklungen wie "Hot Pressing" oder "Impulse Pressing" (siehe
z.B. D. Orloff et al. TAPPI Journal Vol. 81 (07/1998), S. 113 - 116 und H. Larsson
et al. TAPPI Journal Vol. 81 (07/1998), S. 117 - 122) arbeiten teilweise mit sehr
hohen Temperaturen. Die hohen Temperaturen (beim Impulse Pressing teilweise über 200°C)
führen einerseits zu einer vorteilhaften Erniedrigung der Viskosität des Wassers,
beanspruchen aber andererseits die in den Pressfilzen verarbeiteten Fasern enorm.
So werden infolge der hohen Temperaturen insbesondere Kunstfasern zumindest in der
Mantelregion weich, was zu einer Zunahme der Kompaktierung und der Abrasion der Filze
führen kann. Bei zunehmender Kompaktierung verkleben die Fasern, die Zwischenräume
im Filz werden geringer und damit nimmt auch das Vermögen des Filzes ab, Wasser aus
dem Papier aufzunehmen und abzutransportieren.
[0004] Um hohe Filzlaufzeiten und damit möglichst geringe Stillstandzeiten der Maschinen
zu haben, ist ein sehr wesentliches Kriterium für die Einsetzbarkeit von Fasern für
Pressfilze eine hohe Abrasionsbeständigkeit und eine geringe Kompaktierung. Aus diesem
Grund bestehen heute Pressfilze fast ausschliesslich aus Polyamid 6 (PA 6) oder PA
66 Fasern und Monofilen, in der Literatur werden aber auch Filze aus PA 11 Fasern
(EP 0 372 769), und PA 12 Fasern (EP 0 287 297) etc. beschrieben.
[0005] Ebenso wurden beispielsweise PEEK(Polyetheretherketon)-Fasern (EP 0 473 430) oder
PTFE(Polytetrafluoroethylen)-Fasern (WO 92/10607) für den Einsatz in Papiermaschinenfilzen
getestet. Sie erweisen sich zwar hinsichtlich Temperaturbeständigkeit als geeignet,
aufgrund Ihrer geringen Abrasionsbeständigkeit ermöglichen sie aber keine akzeptablen
Filzlaufzeiten.
[0006] Die Verwendung von Fasern aus teilaromatischen Polyamiden, sowie ein Aufbau der Fasern
als Bikomponentenfasern aus zwei Seite an Seite angeordneten Komponenten wurde vorgeschlagen
(EP 529 506), es werden jedoch auch mit derartigen Fasern noch keine ausreichenden
Abriebbeständigkeiten erreicht.
[0007] Kompaktierung sollte verhindert werden durch Beschichtung von Fasern mit Schichtsilikaten,
bzw. durch Herstellung von Schichtsilikate enthaltenden Fasern und Monofilen (WO 97/27356;
EP 0 070 709). Das Einarbeiten der Schichtsilikate ins Faser-Polymer hat jedoch den
Nachteil, dass die Festigkeit der Fasern stark abnimmt.
[0008] In der EP 0 741 204 wird die Verwendung von Kern-Mantel-Bikomponenten-Klebefasern
für Pressfilze beschrieben, welche hauptsächlich darauf ausgelegt sind, die Oberflächenqualität,
die Laufeigenschaften des Filzes, die Wiedererholung und die Entwässerung zu verbessern.
Dies geschieht durch Verklebungen, welche durch Aufschmelzen der Mantelkomponente
erzeugt werden.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
[0009] Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, eine Faser bereitzustellen, die,
beispielsweise zu einem Papiermaschinenfilz verarbeitet, eine ausreichende Abrasionsbeständigkeit
besitzt und gleichzeitig hohen Temperaturen, insbesondere unter den beim Impulse Pressing
auftretenden Bedingungen, standhält ohne wesentlich kompaktiert und verklebt zu werden.
[0010] Diese Aufgabe wird bei einer Faser der eingangs genannten Art gelöst, indem die Faser
als Kern-Mantel-Bikomponentenfaser ausgebildet ist, welche einen Kern und einen den
Kern wenigstens teilweise umschliessenden Mantel aufweist, und dadurch, dass der Mantel
zu 45 - 98 Gew.% aus einem ersten Polyamid besteht, welches einen Schmelzpunkt von
mehr als 280°C aufweist, und 2 - 20 Gew.% eines Schichtsilikates enthält. Weiter besteht
der Kern aus einem zweiten Polyamid. Ausserdem enthält der Mantel auch noch bis zu
35 Gew.% dieses zweiten Polyamids. Der Kern der Erfindung besteht somit darin, die
Faser als Kern-Mantel-Bikomponentenfaser aufzubauen, und durch einen Schichtsilikate
enthaltenden und hochschmelzenden Mantel sowohl die Kompaktierung zu verhindern als
auch eine hohe Abrasionsbeständigkeit zu erreichen, die durch die Einlagerung der
Silikate bewirkte Reduktion der Festigkeit der Faser aber dadurch zu verhindern, dass
ein fester Kern vorhanden ist. Dadaurch, dass der Kern aus einem zweiten Polyamid
besteht und der Mantel auch noch bis zu 35 Gew.% dieses zweiten Polyamids enthält,
wird eine innige Verbindung zwischen dem Kernmaterial und dem Mantelmaterial sichergestellt.
[0011] Eine bevorzugte Ausführungsform weist das Merkmal auf, dass wenigstens der Kern oder
der Mantel oder beide Teile bis zu 1 Gew.% Hitzestabilisatoren enthält, und dass insbesondere
diese Hitzestabilisatoren sterisch gehinderte Phenole, Phosphonsäurederivate, Phosphite
bzw. Kombinationen dieser Stabilisatoren sind. Dies ist eine weitere, effektive Massnahme
zur Erhöhung der Wärmestabilität und damit zur Verhinderung des Kompaktierens der
Zweikomponentenfaser.
[0012] Zusätzlich beansprucht die Erfindung die Verwendung einer solchen erfindungsgemässen
Faser zur Herstellung eines Papiermaschinenfilzes, insbesondere eines genadelten Papiermaschinenfilzes,
welcher weiterhin bevorzugt auf die Anwendung im Pressenbereich, insbesondere beim
Impulse Pressing oder beim Hot Pressing ausgelegt ist.
[0013] Weitere Ausführungsformen der Kern-Mantel-Bikomponentenfaser und der Verwendung derselben
ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
[0014] Bei der Beschreibung der Herstellung einer erfindungsgemässen Faser aus zwei als
Kern und Mantel ausgebildeten Komponenten soll zunächst die Zusammensetzung des Kerns,
anschliessend diejenige des Mantels diskutiert werden.
[0015] Der Kern wird bevorzugt aus PA 6 oder PA 66 mit einer relativen Lösungsviskosität
von 2.4 - 5.0 (1 g Polymer pro 100 ml 96%iger Schwefelsäure bei 25°C) oder aus Mischungen
entsprechender PA 6 und PA 66 Qualitäten im Verhältnis 1:99 bis 99:1 hergestellt.
Ebenfalls können für den Kern Polyamide der Arten PA 11, PA 12, PA 69, PA 610, PA
612 oder PA 1212 mit einer relativen Lösungsviskosität von 1.6 - 2.8 (0.5 g Polymer
pro 100 ml m-Kresol bei 25°C) Verwendung finden. Des weiteren sollte der Kern bevorzugt
0 - 1 Gew.% Hitzestabilisatoren enthalten, z.B. auf Basis sterisch gehinderter Phenole,
Phosphonsäurederivate oder Phosphite bzw. Kombinationen dieser Stabilisatoren. Der
Kern sorgt damit für die nötige Festigkeit der Fasern, wenn sie beispielsweise zu
Filzen verarbeitet werden.
[0016] Der Mantel sollte aus einem Polyamid mit einem Schmelzpunkt von mindestens 280°C
bestehen, und er sollte zusätzlich 2-20 Gew.% Schichtsilikate (z.B. MICROMICA® MK
100 der Firma CO-OP Chemical CO., LTD. Japan) und 0 - 35 Gew.% des Polyamid-Typs,
aus dem der Kern aufgebaut ist, enthalten. Geeignete Polyamide mit einem Schmelzpunkt
von mindestens 280°C sind z.B. PA 46, PA 46/4T, PA 66/6T, PA6T/6I, PA 9T, PA 10T,
PA 12T und 2-Methyl-1,5 Pentandiamin T/61 (MPMD T/61), wobei diese Polyamide bis zu
20 Gew.% an weiteren Monomeren wie z.B. Caprolactam oder Laurinlactam enthalten können.
Der Mantel enthält ausserdem jeweils 0 - 1 Gew.% Hitzestabilisatoren, z.B. auf Basis
sterisch gehinderter Phenole, Phosphonsäurederivate oder Phosphite bzw. Kombinationen
dieser Stabilisatoren. Die Schichtsilikate können entweder durch Eincompoundieren
mittels eines Zweischneckenextruders in das Polymer eingearbeitet werden oder aber
bei der Polymerisation einer der PA-Komponenten schon zu Beginn der Polymerisation
zugesetzt werden, was eine bessere Verteilung ermöglicht. Zur Verbesserung der Haftung
zwischen Polyamid und Schichtsilikat-Teilchen können selbstverständlich zusätzlich
Haftvermittler wie z.B. Amino-Silane eingesetzt werden.
[0017] Der Kern kann konzentrisch oder nicht konzentrisch vom Mantel umgeben sein. Bei einer
nicht konzentrischen Kern-Mantel Verteilung kann durch geeignete Spinn- und Streckbedingungen
eine helikale Kräuselung erzeugt werden.
[0018] Das Massenverhältnis von Kern zu Mantel liegt sinnvollerweise zwischen 30:70 und
70:30, aber auch andere Komponentenverhältnisse sind möglich.
[0019] Der Titerbereich, d.h. der Feinheitsgrad der Bikomponenten-Fasern, ausgedrückt als
längenbezogene Masse, erstreckt sich von 6.7 bis 100 dtex (1dtex = 0.1 tex = 0.1 g/km),
es sind aber prinzipiell auch Fasern ausserhalb dieses Bereichs herstellbar.
[0020] Im Gegensatz zur oben beschriebenen Kern-Mantel-Bikomponenten-Klebefaser (EP 0 741
204) bewirkt die erfindungsgemässe Kern-Mantel-Bikomponentenfaser ein Verhindern des
Verklebens bzw. Kompaktierens des Faservlieses bei hohen Temperaturen. Dies ist sehr
wichtig, da die erfindungsgemässen Kern-Mantel-Bikomponentenfasern nicht nur in kleinen
Anteilen im Filz eingesetzt werden, sondern zumindest in der Deckschicht die Hauptfaserkomponente
darstellen.
[0021] Die Herstellung mehrerer Vergleichsbeispiele sowie der Ausführungsbeispiele wird
im Detail folgendermassen vorgeschlagen:
[0022] Beispiel 1: (Vergleichsbeispiel) Aus 17 dtex PA 6 Fasern des Typs TM 4000 der EMS
Chemie AG wurde ein Vlies mit einem Flächengewicht von 200 g/m
2 hergestellt. Von diesem Vlies wurden je drei Lagen auf die Papierseite und zwei Lagen
auf die Maschinenseite eines PA 6 Monofilamentgewebes aufgenadelt. Dieser Testfilz
wurde anschliessend bei 165°C 10 Minuten fixiert.
[0023] Beispiel 2: (Vergleichsbeispiel) 17 dtex Fasern wurden folgendermassen hergestellt:
89.5 Gew.% PA 6 mit relativer Viskosität 3.4 (1 g Polymer pro 100 ml 96%iger Schwefelsäure
bei 25°C), 10 Gew.% Schichtsilikat Typ MICROMICA® MK 100, 0.5 Gew.% Hitzestabilisator
Irganox® 1098 (Clariant, vorm. Ciba-Geigy), wurden mit einem Zweiwellenextruder bei
280°C compoundiert, nachdem alle Komponenten vorgetrocknet worden waren. Das compoundierte
Material wurde getrocknet und auf einer Spinnanlage zu Fasern versponnen, verstreckt,
gekräuselt und geschnitten.
[0024] Einstellungen der Maschine: Schmelzetemperatur am Extruderkopf: 300°C;
Temperatur Spinnbalken und Düsenpaket: 300°C
| Spinndüse: |
279 Loch |
| Lochdurchmesser: |
0.6 mm |
| Durchsatz: |
1066 g/min |
| Spinngeschwindigkeit: |
1000 m/min |
| Präparationsauflage (Phosphorsäureester) |
0.3% |
| Verstreckverhältnis |
2.4 |
| Temperatur Streckgaletten Air-Jet-Texturierung |
170°C |
| Trockner-Temperatur |
170°C |
| Schnittlänge |
80 mm |
[0025] Aus den resultierenden Fasern wurde ein Vlies mit einem Flächengewicht von 200 g/m
2 hergestellt. Von diesem Vlies wurden je drei Lagen auf die Papierseite und zwei Lagen
auf die Maschinenseite eines PA 6 Monofilamentgewebes aufgenadelt. Dieser Testfilz
wurde anschliessend bei 165°C 10 Minuten fixiert.
[0026] Beispiel 3: (Vergleichsbeispiel) 17 dtex Fasern wurden folgendermassen hergestellt:
89.5 Gew.% PA 6T/66 Typ Arlen® C2300 (PA 66/6T, von MITSUI, Schmelzpunkt 290-295°C),
10 Gew.% Schichtsilikat Typ MICROMICA® MK 100 und 0.5 Gew.% Hitzestabilisator Irganox®
1098 wurden mit einem Zweiwellenextruder bei 315°C compoundiert, nachdem alle Komponenten
vorgetrocknet worden waren. Das compoundierte Material wurde getrocknet und auf der
erwähnten Spinnanlage zu Fasern versponnen.
[0027] Einstellungen der Maschine: Schmelzetemperatur am Extruderkopf: 315°C;
Temperatur Spinnbalken und Düsenpaket: 315°C
| Spinndüse: |
279 Loch |
| Lochdurchmesser: |
0.6 mm |
| Durchsatz: |
1066 g/min |
| Spinngeschwindigkeit: |
1000 m/min |
| Präparationsauflage (Phosphorsäureester) |
0.3% |
| Verstreckverhältnis |
2.4 |
| Temperatur Streckgaletten Air-Jet-Texturierung |
190°C |
| Trockner-Temperatur |
190°C |
| Schnittlänge |
80 mm |
[0028] Aus den resultierenden Fasern wurde ein Vlies mit einem Flächengewicht von 200 g/m
2 hergestellt. Von diesem Vlies wurden je drei Lagen auf die Papierseite und zwei Lagen
auf die Maschinenseite eines PA 6 Monofilamentgewebes aufgenadelt. Dieser Testfilz
wurde anschliessend bei 165°C 10 Minuten fixiert.
[0029] Beispiel 4: (Vergleichsbeispiel) 17 dtex Kern-Mantel-Bikomponentenfasern mit einem
Kern-Mantel-Verhältnis 50/50 wurden folgendermassen hergestellt: Kernkomponente: PA
6 mit relativer Viskosität 4.0 (1 g Polymer pro 100 ml 96%iger Schwefelsäure bei 25°C)
und 0.5 Gew.% Hitzestabilisator Irganox® 1098. Mantelkomponente: 99.5 Gew.% PA 6T/66
(Arlen® C 2300), 0.5 Gew.% Hitzestabilisator Irganox® 1098, wobei der Hitzestabilisator
in Form eines 5%igen Masterbatch in PA 6T/66 (Arlen® C 2300) zudosiert wurde. Beide
Komponenten wurden getrocknet und auf der erwähnten Anlage mit einer Bikomponenten-Spinndüse
zu Kern-Mantel-Fasern versponnen.
[0030] Einstellungen der Maschine: Schmelzetemperatur der Kernkomponente am Extruderkopf:
300°C; Schmelzetemperatur der Mantelkomponente am Extruderkopf: 315°C; Temperatur
Spinnbalken und Düsenpaket: 315°C
| Spinndüse: |
210 Loch |
| Lochdurchmesser: |
0.7 mm |
| Durchsatz pro Komponente: |
401 g/min |
| Spinngeschwindigkeit: |
1000 m/min |
| Präparationsauflage (Phosphorsäureester) |
0.3% |
| Verstreckverhältnis |
2.4 |
| Temperatur Streckgaletten Air-Jet-Texturierung |
180°C |
| Trockner-Temperatur |
190°C |
| Schnittlänge |
80 mm |
[0031] Aus den resultierenden Fasern wurde ein Vlies mit einem Flächengewicht von 200 g/m
2 hergestellt. Von diesem Vlies wurden je drei Lagen auf die Papierseite und zwei Lagen
auf die Maschinenseite eines PA 6 Monofilamentgewebes aufgenadelt. Dieser Testfilz
wurde anschliessend bei 165°C 10 Minuten fixiert.
[0032] Beispiel 5: 17 dtex Kern-Mantel-Bikomponentenfasern mit einem Kern-Mantel-Verhältnis
50/50 wurden folgendermassen hergestellt: Kernkomponente: PA 6 mit relativer Viskosität
4.0 (1 g Polymer pro 100 ml 96%iger Schwefelsäure bei 25°C) und 0.5 Gew.% Hitzestabilisator
Irganox® 1098. Mantelkomponente: 25 Gew.% PA 6 mit relativer Viskosität 2.8 (1 g Polymer
pro 100 ml 96%iger Schwefelsäure bei 25°C), 10 Gew.% Schichtsilikat Typ MICROMICA®
MK 100, 64.5 Gew.% PA6T/66 (Arlen® C 2300) und 0.5 Gew.% Hitzestabilisator Irganox®
1098 wurden mit einem Zweiwellenextruder bei 315°C compoundiert nachdem alle Komponenten
vorgetrocknet worden waren. Beide Komponenten wurden getrocknet und auf der Bikomponenten-Spinnanlage
zu Kern-Mantel-Fasern versponnen.
[0033] Einstellungen der Maschine: Schmelzetemperatur der Kernkomponente am Extruderkopf:
300°C; Schmelzetemperatur der Mantelkomponente am Extruderkopf: 315°C; Temperatur
Spinnbalken und Düsenpaket: 315°C.
| Spinndüse: |
210 Loch |
| Lochdurchmesser: |
0.7 mm |
| Durchsatz pro Komponente: |
401 g/min. |
| Spinngeschwindigkeit: |
1000 m/min |
| Präparationsauflage |
0.3% |
| (Phosphorsäureester) |
|
| Verstreckverhältnis |
2.4 |
| Temperatur Streckgaletten Air-Jet-Texturierung |
180°C |
| Trockner-Temperatur |
190°C |
| Schnittlänge |
80 mm |
[0034] Aus den resultierenden Fasern wurde ein Vlies mit einem Flächengewicht von 200 g/m
2 hergestellt. Von diesem Vlies wurden je drei Lagen auf die Papierseite und zwei Lagen
auf die Maschinenseite eines PA 6 Monofilamentgewebes aufgenadelt. Dieser Testfilz
wurde anschliessend bei 165°C 10 Minuten fixiert.
[0035] Beispiel 6: 17 dtex Kern-Mantel-Bikomponentenfasern mit einem Kern-Mantel-Verhältnis
50/50 wurden folgendermassen hergestellt: Kernkomponente: PA 66 mit relativer Viskosität
3.4 (1 g Polymer pro 100 ml 96%iger Schwefelsäure bei 25°C) und 0.5 Gew.% Hitzestabilisator
Irganox® 1098. Mantelkomponente: 25 Gew.% PA 66 mit relativer Viskosität 2.8 (1 g
Polymer pro 100 ml 96%iger Schwefelsäure bei 25°C), 10 Gew.% Schichtsilikat Typ MICROMICA®
MK 100, 64.5 Gew.% PA 6T/66 (Arlen® C 2300) und 0.5 Gew.% Hitzestabilisator Irganox®
1098 wurden mit einem Zweiwellenextruder bei 315°C compoundiert nachdem alle Komponenten
vorgetrocknet worden waren. Beide Komponenten wurden getrocknet und auf der Bikomponenten-Spinnanlage
mit den gleichen Einstellungen wie bei Beispiel 4 zu Kern-Mantel-Fasern versponnen.
[0036] Aus den resultierenden Fasern wurde ein Vlies mit einem Flächengewicht von 200 g/m
2 hergestellt. Von diesem Vlies wurden je drei Lagen auf die Papierseite und zwei Lagen
auf die Maschinenseite eines PA 6 Monofilamentgewebes aufgenadelt. Dieser Testfilz
wurde anschliessend bei 165°C 10 Minuten fixiert.
[0037] Beispiel 7: 17 dtex Kern-Mantel-Bikomponentenfasern mit einem Kern-Mantel-Verhältnis
50/50 wurden folgendermassen hergestellt: Kernkomponente: PA 6 mit relativer Viskosität
4.0 (1 g Polymer pro 100 ml 96%iger Schwefelsäure bei 25°C) und 0.5 Gew.% Hitzestabilisator
Irganox® 1098. Mantelkomponente: 10 Gew.% Schichtsilikat Typ MICROMICA® MK 100, 89.5
Gew.% PA 6T/66 (Arlen® C 2300) und 0.5 Gew.% Hitzestabilisator Irganox® 1098 wurden
mit einem Zweiwellenextruder bei 315°C compoundiert nachdem alle Komponenten vorgetrocknet
worden waren. Beide Komponenten wurden getrocknet und auf der Bikomponenten-Spinnanlage
mit den gleichen Einstellungen wie bei Beispiel 4 zu Kern-Mantel-Fasern versponnen.
[0038] Aus den resultierenden Fasern wurde ein Vlies mit einem Flächengewicht von 200 g/m
2 hergestellt. Von diesem Vlies wurden je drei Lagen auf die Papierseite und zwei Lagen
auf die Maschinenseite eines PA 6 Monofilamentgewebes aufgenadelt. Dieser Testfilz
wurde anschliessend bei 165°C 10 Minuten fixiert.
[0039] Die obigen zu Filzen verarbeiteten Beispielfasern wurden folgenden Tests unterzogen,
die Resultate sind in Tabelle 1 zusammengestellt.
1. Abrasionstest:
[0040] Ein Teil des Filzes wurde auf einer Filztestpresse (FTP) behandelt (gemäss DE 44
34 898 C2, Seite 5 Zeilen 27 bis 56 und Figuren). Die Wassertemperatur wurde auf 50°C
eingestellt.
[0041] Zur Beurteilung der Abrasion wird der Faserverlust angegeben. Je geringer der Faserverlust
ist, desto besser ist die Abriebbeständigkeit.
2. Temperaturbeständigkeit (Beständigkeit gegen Kompaktierung bei hohen Temperaturen):
[0042] Ein weiterer Teil des Filzes wurde zunächst 24 Stunden in demineralisiertem Wasser
bei Raumtemperatur gelagert und anschliessend folgendermassen behandelt:
[0043] In einer Spannapparatur wird der feuchte Filz mit einem Kalander behandelt (untere
Walze T = 205°C, obere Walze kalt, Liniendruck: 70 kN/m). Der Filz durchläuft bei
einer Filzlänge von 2 m und einer Geschwindigkeit von 30 m/min den Kalander alle 4
Sekunden. Bei einer angenommenen Nip-Breite von 20 mm beträgt die Verweilzeit im Nip
ca. 40 Millisekunden. Die Testdauer liegt bei 4 Stunden also 3600 Zyklen.
[0044] Beurteilt wird die Qualität des Filzes an der prozentualen Luftdurchlässigkeit (L)
des Filzes (L
1) nach dieser Behandlung bezogen auf die Luftdurchlässigkeit des Filzes (L
0) vor der Behandlung. Je grösser dieser Wert ist, desto besser sind der Filz bzw.
die entsprechenden Fasern geeignet. Bei einer Kalandertemperatur von 50°C liegt dieser
Wert für Vergleichsbeispiel 1 bei L = 71%.
Tabelle 1:
| Variante |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
| Faserverlust [g/m2] |
16 |
93 |
163 |
43 |
30 |
38 |
45 |
| Luftdurchlässigkeit L [%] |
3 |
35 |
65 |
45 |
63 |
67 |
65 |
[0045] Während Vergleichsvariante 1 wegen totaler Kompaktierung bei hohen Temperaturen unbrauchbar
ist, resultiert bei Vergleichsvariante 3 eine sehr schlechte Abrasionsbeständigkeit.
Bei Vergleichsvariante 2 wird zwar die Kompaktierung signifikant verringert, das Niveau
ist aber nicht akzeptabel und die Abrasionsbeständigkeit nimmt wesentlich ab. Auch
bei Vergleichsvariante 4 ist die Kompaktierung immer noch zu stark.
[0046] Bei den erfindungsgemässen Beispielen 5 bis 7 nimmt die Abrasionsbeständigkeit zwar
ebenfalls ab, die Resultate liegen aber immer noch in einem Bereich, der in der Papierindustrie
Stand der Technik und akzeptiert ist.
[0047] Die Kompaktierung bei hohen Temperaturen ist deutlich geringer als bei den Vergleichsvarianten
1 und 2.
1. Kern-Mantel-Bikomponentenfaser, welche einen Kern und einen den Kern wenigstens teilweise
umschliessenden Mantel aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel zu 45 - 98
Gew.% aus einem ersten Polyamid besteht, welches einen Schmelzpunkt von mehr als 280°C
aufweist, und 2 - 20 Gew.% eines Schichtsilikates enthält, dass der Kern im wesentlichen
aus einem zweiten Polyamid besteht und dass auch der Mantel 0-35 Gew.% dieses zweiten
Polyamids enthält.
2. Kern-Mantel-Bikomponentenfaser nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das
zweite Polyamid aus PA 6 oder PA 66 mit einer relativen Lösungsviskosität von 2.4
- 5.0, gemessen in Schwefelsäure, wobei 1 g Polymer pro 100 ml 96%iger Schwefelsäure
bei 25°C betrachtet wird, oder einer Mischung entsprechender PA 6 und PA 66 Qualitäten,
besteht.
3. Kern-Mantel-Bikomponentenfaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite
Polyamid aus PA 11, PA 12, PA 69, PA 610, PA 612 oder PA 1212 mit einer relativen
Lösungsviskosität von 1.6 - 2.8, gemessen in m-Kresol, wobei 0.5 g Polymer pro 100
ml m-Kresol bei 25°C betrachtet wird, oder einer Mischung der genannten Stoffe, besteht.
4. Kern-Mantel-Bikomponentenfaser nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
dass das erste Polyamid aus PA 46, PA 46/4T, PA 66/6T, PA6T/6I, PA 9T, PA 10T, PA
12T oder MPMDT/6I, oder einer Mischung der genannten Stoffe, besteht, und dass es
bis zu 20 Gew.% an weiteren Comonomeren wie beispielsweise Caprolactam oder Laurinlactam
enthält.
5. Kern-Mantel-Bikomponentenfaser nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
dass der Kern oder der Mantel oder beide Komponenten bis zu 1 Gew.% Hitzestabilisatoren
enthält.
6. Kern-Mantel-Bikomponentenfaser nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hitzestabilisatoren
sterisch gehinderte Phenole, Phosphonsäurederivate, Phosphite bzw. Kombinationen dieser
Stabilisatoren sind.
7. Kern-Mantel-Bikomponentenfaser nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
dass die Faser eine längenbezogene Masse im Bereich von 5 bis 200 dtex, insbesondere
bevorzugt im Bereich von 6.7 bis 100 dtex aufweist.
8. Kern-Mantel-Bikomponentenfaser nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
dass das Massenverhältnis von Kern zu Mantel in einem Bereich von 7:3 bis 3:7 ist.
9. Verwendung einer Kern-Mantel-Bikomponentenfaser nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zur
Herstellung eines Papiermaschinenfilzes, insbesondere eines genadelten Papiermaschinenfilzes.
10. Verwendung einer Kern-Mantel-Bikomponentenfaser nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
dass der Papiermaschinenfilz auf die Anwendung im Pressenbereich, insbesondere beim
Impulse Pressing oder beim Hot Pressing ausgelegt ist.