WO1995014126A1 - Fasermischung - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Mischung aus Melaminharzfasern und Aramidfasern.

Description

Fasermischung
Die Erfindung betrifft eine Mischung aus Melaminharzfasem und Aramidfasem.
Fasern aus Melamin/Formaldehyd-Kondensationsprodu ten sind be¬ kannt, z.B. aus DE-B 23 64 091. Sie zeichnen sich durch Unbrenn- barkeit, Flammfestigkeit und hohe Wärmeformbeständigkeit aus. Aufgrund dieser Eigenschaften werden sie zur Herstellung von feuerfesten Textilien eingesetzt. Für einige Einsatzzwecke reicht jedoch die Reißfestigkeit der Fasern nicht aus, bei andern Anwen¬ dungsgebieten erweist sich die geringe Abriebfestigkeit als nach¬ teilig.
Fasern aus Polykondensationsprodukten von Iso- oder Terephthal- säure und Phenylendiamin sind ebenfalls seit langem bekannt . Auch sie zeichnen sich durch ein günstiges Brandverhalten aus. Bei der Verarbeitung zu Garn nach dem Krempelverfahren erweist sich aber die niedrige Verarbeitungsgeschwindigkeit der Aramid-Stapelfasern als nachteilig.
Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, einerseits die Eigenschaften von Melaminharzfasem und andererseits die Eigen- Schäften von Aramidfasem zu verbessern.
Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch Mischungen der beiden Faserarten gelöst.
Nach DE-B 23 64 091 können beim Spinnprozeß zur Herstellung der Melaminharzfase der Lösung des Melaminharzes Lösungen anderer faserbildender Polymerisate zugesetzt werden, u.a. auch Lösungen von Polyamiden in organischen Lösungsmitteln. Bevorzugt werden wäßrige Lösungen von Polyvinylalkohol der Melaminharzlösung zuge- setzt, wodurch die mechanischen Eigenschaften der nach dem Spinn¬ prozeß erhaltenen Fasern verbessert werden können. Hierbei werden also Mischungen oder Lösungen verschiedener Polymerisate verspon¬ nen und dadurch Mischfasern hergestellt, während bei der vorlie¬ genden Erfindung verschiedene fertige Fasern vermischt und da- durch Fasergemische hergestellt werden.
A. Melaminharz-Fasern sind durch ihre hohe Temperatur¬ beständigkeit und ünbrennbarkeit ausgezeichnet. Ihre Herstel¬ lung und ihre Eigenschaften sind bekannt, z.B. aus der DE-A 23 64 091. Sie werden bevorzugt aus hochkonzentrierten Lösungen von Melamin/Formaldehyd-Vorkondensationsprodukten nach Zusatz eines sauren Härters durch Zentrifugenspinnen, Fadenziehen, Extrudieren oder durch Fibrillierungsprozesse gewonnen. Die dabei erhaltenen Fasern, werden im allgemeinen vorgetrocknet, gegebenenfalls gereckt und das Melaminharz wird üblicherweise bei Temperaturen von 120 bis 250°C gehär- 5 tet . Die Fasern sind gewöhnlich 5 bis 25 μm dick und 2 bis 2000 mm lang. Besonders temperaturbeständige Fasern erhält man, wenn im Melaminharz bis zu 30 Mol-%, insbesondere 2 bis 20 Mol-%, des Melamins durch ein Hydroxyalkylmelamin ersetzt sind, wie in EP-A 221 330 oder EP-A 523 485 beschrieben ist.
10 Derartige Fasern weisen eine Dauertemperaturbeständigkeit bis 200°C, vorzugsweise bis 220°C auf. Ferner können untergeord¬ nete Mengen Melamin durch substituierte Melamine, Harnstoff oder Phenol ersetzt sein. Besonders bevorzugt sind Kondensa¬ tionsprodukte, erhältlich durch Kondensation eines Gemisches,
15 enthaltend als wesentliche Komponenten
(A) 90 bis 99,9 Mol-% eines Gemisches bestehend im wesentli¬ chen aus
20. (a) 30 bis 99 Mol-% Melamin und
(b) 1 bis 70 Mol-% eines substituierten Melamins der all¬ gemeinen Formel I
25 X
Figure imgf000004_0001
X' N x"
30
in der X, X1 und X" ausgewählt sind aus der Gruppe beste¬ hend aus -NH2, -NHR und -NRR1, und X, X1 und X" nicht gleichzeitig -NH2 sind, und R und R1 ausgewählt sind aus
35 der Gruppe bestehend aus Hydroxy-C2-Cιo-alkyl, Hydro- xy-C -C_j-alkyl- (oxa-C2-C_]-alkyl)rι, mit n = 1 bis 5, und Amino-C2-Cι2-alkyl, oder Mischungen von Melaminen I, und
(B) 0,1 bis 10 Mol-%, bezogen auf (A) und (B) , unsubsti-
40 tuierten oder mit Resten, ausgewählt aus der Gruppe aus Ci-Cg-Alkyl und Hydroxy, substituierten Phenolen, mit zwei oder drei Phenolgruppen substituierten Cχ-C_)-Alkanen, Di (hydroxyphenyl) sulfone oder Mischungen dieser Phenole,
45 mit
Formaldehyd oder Formaldehyd-liefernden Verbindungen, wo¬ bei das Molverhältnis von Melaminen zu Formaldehyd im Be- 5 reich von 1 : 1,15 bis 1 : 4,5 liegt.
B. Aramidfasem sind durch ihr günstiges Brandverhalten ausge¬ zeichnet . Sie werden bevorzugt durch Verspinnen von Lösungen von Polykondensationsprodukten der Iso- oder Terephthalsäure 0 mit para- oder eta-Phenylendiamin in Lösungsmitteln, wie z.B. einem Gemisch aus N-Vinylpyrrolidon und Hexamethyl- phosphorsäuretria id hergestellt. Die erhaltenen Endlosfasern werden dann zu Stapelfasern geschnitten, deren Dicke gewöhn¬ lich 5 bis 25 μm beträgt. Bevorzugte Aramidfasem sind solche
15 auf Basis eines isomeren Poly-p-phenylenterephthalamids.
Beide Faserarten können die üblichen Zusatzstoffe wie Füllstoffe, Farbstoffe, Pigmente, Metallpulver und Mattierungsmittel enthal¬ ten. Das Vermischen der beiden Faserarten geschieht in der Regel
20 auf üblichen Fasermisch-Apparaturen wie sie in Vliesstoffe, Georg Thieme Verlag, beschrieben sind. Man geht üblicherweise aus von Stapelfasern einer üblichen Länge von 1 bis 20 cm. Diese werden in der Regel über eine Fördereinrichtung einer Karde zugeführt und dort vorgemischt. Die Vermischung wird dann im allgemeinen in
25 einer Krempelanlage vervollständigt. Die erhaltene watteförmige Bahn wird dann üblicherweise zu Garnen oder Vliesen weiterverar¬ beitet, wobei die in der Textilindustrie üblichen Verfahren ange¬ wandt werden können.
30 Diese Garne, Vliese oder Gewebe können dann je nach Anwendungsge¬ biet zu verschiedenartigen textilen oder nicht-textilen Gebilden weiterverarbeitet werden.
Mischungen mit untergeordneten Mengen an Aramidfasem, z.B. 5 bis 35 30 Gew.-%, können als Garn zu Geweben, z.B. für nichtbrennbare Vorhänge oder Flugzeugtextilien mit sehr guten Eigenschaften, z.B. einer geringen Rauchgasdichte verarbeitet werden. Sie weisen gegenüber Geweben aus Melaminharzfasem allein eine erhöhte Festigkeit auf.
40
Ferner kann man aus derartigen Garnen, die überwiegend aus Melaminharzfase bestehen und gegebenenfalls zusätzlich noch Glas- oder Poiyacrylnitrilfasern zugemischt enthalten, Reibbe¬ läge, z.B. für Kupplungen herstellen.
45 Zur Herstellung von Vliesen aus dem erfindungsgemäßen Faserge¬ misch, vorzugsweise mit einem Aramidfasergehalt von 20 bis 70 Gew.-%, geht man in der Regel von der beim Krempelprozeß erhaltenen watteförmigen Bahn aus und nadelt diese. Aus dem 5 erhaltenen Vlies können z.B. Filtereinsätze hergestellt werden, wobei die Filtrationsleistung gegenüber Vliesen aus Aramidfasem allein deutlich verbessert ist. Ebenso können aus dem Vlies "fi- reblocker" für Sitze in Verkehrsmitteln und Möbeln hergestellt werden. Ferner kann man aus dem Vlies wärme- und schallisolie- 10 rende Fasermatten herstellen wie sie in EP-B 80 655 beschrieben sind. Derartige Matten zeigen eine erhöhte Festigkeit.
Fasermischungen, die überwiegend aus Aramidfasem bestehen und z.B. einen Aramidfasergehalt von 95 bis 60, vorzugsweise 95 bis 15 80 Gew.-% aufweisen, sind bei der Garnherstellung im Krempelpro¬ zeß überraschenderweise mit einer höheren Geschwindigkeit ver¬ spinnbar als reine Aramidfase . Aus derartigen Garnen können Gewebe und Vliese hergestellt werden, die z.B. für feuerfeste An¬ züge oder für Hitzeblocker verwendet werden können.
20
Schließlich kann man den Fasermischungen Bindefasern zusetzen und daraus Formteile herstellen. Die Bindefasern können aus Kondensa¬ tionsharzen oder Thermoplasten bestehen.
25
30
35
40
45

Claims

Patentansprüche
1. Fasermischung, enthaltend im wesentlichen
A. 5 - 95 Gew.-Teile Melaminharzfasem und
B. 95 - 5 Gew.-Teile Aramidfasem.
2. Verfahren zur Herstellung einer Fasermischung gemäß An- spruch 1 durch Vermischen fertiger Fasern, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß man eine Mischung enthaltend im wesentlichen
A. 5 - 95 Gew.-Teile Melaminharzfasem und B 95 - 5 Gew.-Teile Aramidfase einsetzt.
3. Fasermischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Melaminharzfase aus einem Melamin/Formaldehyd-Kondensa- tionsprodukt bestehen, bei dem bis zu 30 Mol-% des Melamins durch ein Hydroxyalkylmelamin ersetzt sind.
4. Fasermischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aramidfase aus einem Polykondensationsprodukt von
Iso- oder Terephthalsäure mit einem meta- oder para-Phenylen- dia in bestehen.
5. Fasermischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aramidfase aus einem isomeren Poly-p-phenylen- terephthalamid bestehen.
6. Verwendung der Fasermischung nach Anspruch 1 zur Herstellung von Garnen.
7. Verwendung der Fasermischung nach Anspruch 1 zur Herstellung von Bändern und Formteilen.
8. Verwendung der Fasermischung nach Anspruch 1 zur Herstellung von Geweben.
9. Verwendung der Fasermischung nach Anspruch 1 zur Herstellung von Vliesen.
10. Verwendung der Fasermischung nach Anspruch 1 zur Herstellung von Reibbelägen.
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