DE102005015550C5

DE102005015550C5 - Verwendung eines thermisch gebundenen Vliesstoffs

Info

Publication number: DE102005015550C5
Application number: DE200510015550
Authority: DE
Inventors: Dr. Greiner Armin; Dr. Veeser Klaus; Dr. Schilling Holger; Günter Frey; Ralph Berkemann
Original assignee: Carl Freudenberg KG
Current assignee: Carl Freudenberg KG
Priority date: 2005-04-04
Filing date: 2005-04-04
Publication date: 2013-02-07
Anticipated expiration: 2025-04-05
Also published as: DE102005015550A1; CN101151406B; PL1866469T3; US20120129032A1; US8481437B2; EP1866469A1; WO2006105836A1; CN101151406A; DE102005015550B4; DK1866469T3; EP1866469B1; KR100942879B1; ES2429537T3; US8124550B2; US20080308490A1; KR20070116279A

Abstract

Verwendung eines thermisch gebundenen Vliesstoffes als Flüssigkeitsfiltermedium, Membranstützvliesstoff, Gasfiltermedium, Batterieseparator oder Vliesstoff für die Oberfläche von Verbundwerkstoffen, wobei der Vliesstoff eine schrumpfarme Kern-Mantel-Bikomponentenfaser enthält, die schrumpfarme Kern-Mantel-Bikomponentenfaser aus einem kristallinen Polyesterkern und einem mindestens 10°C tiefer schmelzenden, kristallinen Polyestermantel besteht und einen Heißschrumpf bei 170°C von kleiner als 10% aufweist, wobei der Mantel der schrumpfarmen Kern-Mantel-Bikomponentenfaser zu > 95% aus einem homogenen Polyesterpolymer besteht, welches kein Copolymer darstellt, wobei der Vliesstoff bis zu 90% Gew. einer oder mehrerer weiterer Fasern enthält.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft die Verwendung eines thermisch gebundenen Vliesstoffs mit einer verbesserten thermischen und chemischen Stabilität.
Stand der Technik
Aus dem Dokument EP 0 340 982 B1 sind schmelzbindungsfähige Fasern und daraus hergestellte Vliesstoffe bekannt. Bei den schmelzbindungsfähigen Fasern handelt es sich um Bikomponentenfasern, die aus einer ersten zumindest teilweise kristallinen Polymerkomponenten bestehen und einer an der Oberfläche der ersten Komponente haftenden zweiten Komponente, die ein kompatibles Blend von Polymeren aufweist, welches mindestens aus einem amorphen Polymer und mindestens aus einem zumindest teilweise kristallinen Polymer besteht. Die Schmelztemperatur der zweiten Komponente soll mindestens 30°C unterhalb der ersten Komponente liegen, jedoch mindestens gleich oder größer als 130°C sein. Weiterhin soll das Gewichtsverhältnis des amorphen Polymer der zweiten Komponente zu dem zumindest teilweise kristallinen Polymer der zweiten Komponente im Bereich von 15:85 bis 90:10 liegen und so bemessen sein, dass das Verbinden der Bikomponentenfasern mit einer ähnlichen Bikomponentenfaser verhindert wird und dass die erste Komponente den Kern und die zweite Komponente den Mantel einer in Form einer Mantel-Kern-Konfiguration versponnenen Bikomponentenfaser bildet. Diese Bikomponentenfaser wird mit konventionellen Polyesterfasern gemischt und thermisch zu einem Vliesstoff gebunden, der durch Aufbringung von Schleifmittelteilchen zu einem Schleifvlies verarbeitet wird.
Aus dem Dokument JP 07-034326 sind wärmebindungsfähige Konjugatfasern bekannt, die eine Mantel-Kern-Konfiguration besitzen und deren Kern aus einem Polyester besteht, der Polyethylenterephthalat (PET) als Hauptkomponente enthält und dessen Mantel aus einem copolymerisierten Polyester oder einer side-by-side Konjugatfaser hergestellt ist, die aus einem Polyethylenterephthalat und einem copolymerisierten Polyester besteht. Der copolymerisierte Polyester stellt die niedriger schmelzende Komponente dar und enthält Butylenterephthalat-Einheiten und Butylenisophthalat-Einheiten als wiederkehrende Struktureinheiten. Ein aus diesen Bikomponentenfasern hergestellter Vliesstoff soll eine exzellente thermische Beständigkeit und eine ermüdungssichere Natur gegenüber Druckbelastungen aufweisen, sodass er als alternatives Material zu Polyurethan-Sitzpolsterungen, vor allem im Automobilbereich, eingesetzt werden kann.
Darüber hinaus besteht die Möglichkeit thermisch gebundene Vliesstoffe aus einem Gemisch aus unverstreckten und verstreckten PET-Fasern herzustellen. Für diese Vliesstoffe ist allerdings die Bindung unter Hitze und Druck in einem Kalander notwendig. Die Bindefähigkeit der unverstreckten, amorphen PET-Fasern beruht nicht auf einem Schmelzvorgang, sondern auf dem Kristallisationsprozess von PET, der oberhalb von 90°C einsetzt, sofern noch kristallisationsfähige Anteile vorliegen. Derartige Vliesstoffe besitzen eine hohe chemische und thermische Stabilität. Der Herstellprozess erlaubt jedoch eine geringe Flexibilität. So ist es bei unverstreckten PET-Fasern z. B. nicht möglich deren Bindefähigkeit mehrmals zu aktivieren, da diese auf einem unterhalb der Schmelztemperatur irreversiblen Vorgang besteht. Auch stellt die Durchbindung bei Vliesstoffen mit Flächengewichten > 150 g/m² mit unverstreckten PET-Fasern sich als schwierig dar, da im Kalanderprozess die Wärme von außen nicht weit genug ins Innere der Vliesbahn eindringen kann. Es wird immer ein mehr oder weniger ausgeprägter Gradient auftreten.
Die DE 198 40 050 A1 offenbart thermisch verfestigte Vliesstoffe, die aus Fasermischungen aus Bikomponentenfasern des Mantel-Kern-Typs mit einer weiteren Faserkomponente bestehen.
Die EP 0 372 572 A2 betrifft Polyesterfasern aus Terephthalsäure und Glutarsäure und die Herstellung von Vliesstoffen aus solchen Fasern.
Die DE 198 04 418 A1 betrifft Unterpolsterungen aus einem Nadelvliesstoff aus textilen Fasern, wobei diese aus einer Fasermischung aus Polyesterfasern und Mantel-Kern-Bikomponentenfasern bestehen.
Die JP 2003-306863 A offenbart Bikomponentenfasern auf der Basis von Polyestern.
Darstellung der Erfindung
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen thermisch gebundenen Vliesstoff anzugeben, der verbesserte Eigenschaften hinsichtlich seiner thermischen Stabilität, insbesondere der Schrumpfungsneigung der erhaltenen Vliesstoffe zeigt. Darüber hinaus wird durch die chemische Stabilität im Vergleich zu Fasern, die Copolymerisate aus Monomerengemischen wie z. B. Isophthalsäure/Terephthalsäure enthalten, gesteigert.
Die Aufgabe wird gelöst durch Verwendungen gemäß den Ansprüchen 1 bis 12.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch Verwendungen eines thermoplastisch gebundenen Vliesstoffs gelöst, der eine schrumpfarme Kern-Mantel-Bikomponentenfaser enthält. Die schrumpfarme Kern-Mantel-Bikomponentenfaser besteht aus einem kristallinen Polyesterkern und einem mindestens 10°C tiefer schmelzenden, kristallinen Polyestermantel und weist einen Heißluftschrumpf bei 170°C von kleiner 10%, vorzugsweise von kleiner 5% auf. Ein entsprechender Vliesstoff weist bei Temperaturbelastungen von 150°C (1 h) eine thermische Maßänderung (Schrumpf und Bausch) von kleiner als 2% auf. Unter kristallin wird im Sinne dieser Erfindung ein Polyesterpolymer verstanden, welches eine Schmelzenthalpie (DSC) von > 40 Joule/g aufweist und dessen Breite des Schmelzpeaks (DSC) bei 10°C/min vorzugweise < 40°C ausfällt.
Der Mantel der schrumpfarmen Bikomponentenfaser besteht aus einem homogenen, aus einem Monomerpaar hergestellten Polyesterpolymer, welches zu größer 95% nur aus einem Polymerpaar gebildet wird. Im Falle der in den Ansprüchen beschriebenen Polyester bedeutet dies, dass das Polymer zu > 95% aus einer einzigen Dicarbonsäure und einem einzigen Dialkohol besteht.
Das Massenverhältniss von Kern- und Mantelkomponente ist üblicherweise 50:50, kann bei speziellen Anwendungsbereichen aber zwischen 90:10 und 10:90 variieren.
Besonders bevorzugt ist ein Vliesstoff, bei dem der Mantel der schrumpfarmen Kern-Mantel-Bikomponentenfaser aus Polybutylenterephthalat (PBT), Polytrimethylenterephthalat (PTT) oder Polyethylenterephthalat (PET) besteht.
Weiterhin bevorzugt ist ein Vliesstoff, bei dem der Kern der schrumpfarmen Kern-Mantel-Bikomponentenfaser aus Polyethylenterephthalat oder Polyethylennaphthalat (PEN) besteht.
Der Vliesstoff kann abhängig von der jeweiligen Verwendung außer der schrumpfarmen Kern-Mantel-Bikomponentenfaser weitere Fasern enthalten. Erfindungsgemäß ist die Verwendung von 0 bis 90% Gew. von z. B. monofilen Standard-Polyesterfasern zusammen mit der schrumpfarmen Bikomponentenfaser durchführbar.
Vorzugsweise besteht der Vliesstoff aus schrumpfarmen Kern-Mantel-Bikomponentenfasern mit einem Titer im Bereich zwischen 0,01 und 1,5 mg/m (0,1 bis 15 dtex). Der Vliesstoff besitzt ein Flächengewicht zwischen 20 und 500 g/m². Der Vliesstoff erreicht bei einem Flächengewicht von z. B. 150–190 g/m² eine Biegesteifigkeit bestimmt nach ISO 2493 quer zur Maschinenlaufrichtung von größer 1 Nmm.
Das Verfahren zur Herstellung des thermisch gebundenen Vliesstoffes besteht darin, dass die Fasern zu einem Vliesstoff gelegt, thermisch gebunden und falls erforderlich unmittelbar anschließend verdichtet werden. Bei dem Verfahren verweilen die Fasern des Vliesstoffes in einem Thermofusionsofen, der eine gleichmäßige Temperierung der Bindefasern ermöglicht. Vorzugsweise werden die schrumpfarmen Kern-Mantel-Bikomponentenfasern in einem Papierlegeverfahren nass gelegt und getrocknet oder nach einem Kardier- oder Airlaidverfahren tocken gelegt, und anschließend bei Temperaturen von 200 bis 270°C gebunden und optional durch einen Kalander oder ein Presswerk mit Walzentemperaturen, die unter dem Schmelzpunkt des Mantelpolymeren, vorzugsweise < 170°C, liegen verdichtet. Diese Verdichtung erfolgt vorzugsweise unmittelbar nach dem Bindeprozess im Trockner bei noch heißen Fasern. Die Struktur der Fasern erlaubt aber auch nachträgliche thermische Behandlungen, da der Bindeprozess mehrfach aktivierbar ist.
Die erhaltenen thermisch gebundenen Vliesstoffe weisen Schrumpf- und Bauschwerte im Bereich von < 2%, vorzugsweise < 1% auf.
Die Vliesstoffe sind als Flüssigkeitsfiltermedium, Membranstützvlies, Gasfiltermedium, Batterieseparator oder Vliesstoff für die Oberfläche von Verbundwerkstoffen aufgrund ihrer hohen thermischen Stabilität, ihrer geringen Schrumpfneigung und ihrer chemischen Alterungsstabilität geeignet. Dies trifft ganz besonders für die Verwendung als Ölfiltermedium zur Verwendung in KfZ-Motoren zu.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Diese zeigen jeweils:
1 ein Diagramm bei dem die Höchstzugkräfte der Vliesstoffe A und B als Index nach Lagerung in Luft und Öl auf den jeweiligen Neuzustand bezogen sind (DIN 53508 und DIN 53521);
2 ein Diagramm bei dem die Höchstzugkraftdehnung der Vliesstoffe A und B nach Lagerung bei 150°C in Luft und Öl auf den jeweiligen Neuzustand bezogen sind (DIN 53508 und DIN 53521);
3 ein Diagramm bei dem die Höchstzugkräfte der Vliesstoffe A und B bei verschiedenen Temperaturen als Index auf den jeweiligen Neuzustand bezogen sind (DIN EN 29073-03).
4 eine Elektronenmikroskopische Aufnahme eines Membranstützvliesstoffes, welcher mit unverstreckten Polyesterfasern gebunden wurde (Vliesstoff E; Vergleichsbeispiel);
5 Elektronenmikroskopische Aufnahme eines Membranstützvlies-stoffes, welcher erfindungsgemäß zu 100% aus schrumpfarmen PET/PBT-Bikomponentenfaser besteht (Vliesstoff F);
6 DSC-Kurve einer Bikomponentenfaser A mit kristallinem Mantelpolymer (hier PET/PBT; erfindungsgemäß);
7 DSC-Kurve einer Bikomponentenfaser B mit amorphem Mantelpolymer (hier PET/CoPET; Stand der Technik).
Prüfmethoden
Biegesteifigkeit
Die Biegesteifigkeit wird nach ISO 2493 in Nmm bestimmt.
Thermische Maßänderung (Schrumpf)
Die Probe (DIN A4-großes Muster) wird mit Markierungen in Längs- und Querrichtung versehen, die einen Abstand von 200 mm aufweisen. Nach dem Lagern der Probe für 1 Stunde bei 150°C in einem Umluftofen und anschließendem 20 minütigem Erkalten bei Raumtemperatur wird die Maßänderung bestimmt. Diese wird, jeweils für die Längs- und Querrichtung in Prozent bezogen auf den Ausgangswert angegeben. Die Vorzeichen vor dem Prozent-Wert geben an, ob die Maßänderung positiv (+) oder negativ (–) sind. Es wird der Mittelwert aus mindestens sechs Einzelwerten(-Messungen) gebildet.
Thermische Maßänderung (Bausch)
Die Probe (DIN A4-großes Muster) wird mit Markierungen versehen, an denen die Dicke nach ISO 9073/2 bestimmt wird. Nach dem Lagern der Probe für 1 Stunde bei 150°C in einem Umluftofen und anschließendem 20 minütigem Erkalten bei Raumtemperatur wird an den Markierungen die Dicke (ISO 9073/2) erneut bestimmt. Der Bausch (B) wird in Prozent angegeben und wie folgt berechnet: B[%] = (Dicke nach Lagerung × 100/Dicke vor Lagerung) – 100
Es wird der Mittelwert aus mindestens sechs Einzelwerten(-Messungen) gebildet.
Prüfung des Heißluftschrumpfes
Es werden 20 Einzelfasern geprüft. Die Faser wird mit einem Vorspanngewicht, wie nachstehend beschrieben, versehen. Das freie Faserende wird in eine Klemme eines Klemmenbleches eingespannt. Die Länge der eingespannten Faser wird bestimmt (L₁). Anschließend wird die Faser ohne Gewicht frei hängend 10 Minuten bei 170°C im Umluft-Trockenschrank temperiert. Nach mindestens 20 Minuten Abkühlen bei Raumtemperatur wird das gleiche Gewichtsstück aus der Ermittlung von L₁ wieder an die Faser gehängt und die neue Länge nach dem Schrumpfprozess (L₂) ermittelt.

Der prozentuale Heißluftschrumpf errechnet sich aus:

HS[%] = (ΣL₁ – ΣL₂)·100/ΣL₁

Größe des Vorspanngewichtes

Feinheit [mg/g]	Vorspanngewicht [mg]	Feinheit [mg/g]	Vorspanngewicht [mg]
bis 0,120	100	über 0,540 bis 0,800	350
über 0,120 bis 0,160	100	über 0,800 bis 1,200	500
über 0,160 bis 0,240	150	über 1,200 bis 1,600	700
über 0,240 bis 0,360	200	über 1,6,00 bis 2,400	1000
über 0,360 bis 0,540	250	über 2,400 bis 3,600	1500

Im freihängenden Zustand sollte die Faser entkräuselt erscheinen. Sollte die Kräuselung zu stark sein, so ist das nächsthöhere Gewicht zu wählen.
Schmelzenthalpie (DSC)
In einem DSC-Gerät der Firma Mettler Toledo wird die Probe eingewogen und mit einem Temperaturprogram von 10°C/min von 0°C bis 300°C erwärmt. Die Fläche unter den erhaltenen endothermen Schmelzpeaks stellt in Verbindung mit der Einwaage an Faser und den damit verbundenen Massen der Mantel- oder Kernkomponente die Schmelzenthalpie der jeweiligen Komponenten in J/g dar.
Beispiel 1
Vliesstoff A stellt einen trockengelegten, kardierten und thermisch gebundenen Vliesstoff mit einem Flächengewicht von 190 g/m² dar. Dieser Vliesstoff besteht zu 75% aus einer schrumpfarmen PET/PBT-Bikomponentenfaser mit einem Mantelschmelzpunkt von 225°C und einem Kern-Mantelverhältniss von 50:50 und zu 25% aus herkömmlichen PET-Fasern. Die Dicke beträgt 0,9 mm und die Luftdurchlässigkeit 850 l/m²s bei 200 Pa. 140 g/m² der Fasern werden über Krempeln mit Querleger, die restlichen 50 g/m² werden längsgelegt kardiert. Der Vliesstoff wird in einem Thermofusionsofen bei ca. 240°C gebunden und mit einem Ausgangspresswerk auf die Zieldicke kalibriert.
Vergleichsbeispiel
Vliesstoff B wurde analog zu Vliesstoff A hergestellt. Der Unterschied besteht in der Verwendung von herkömmlichen PET/Co-PET-Bikomponentenfasern mit einem Mantelschmelzpunkt von ca. 200°C und der Reduzierung der Ofentemperatur auf 230°C. Das resultierende Flächengewicht, die Dicke und die Luftdurchlässigkeit sind vergleichbar.
Die Vorteile des erfindungsgemäß verwendbaren Vliesstoffs A gegenüber dem Vergleichsvliesstoff B sind im folgenden dargestellt:

• Die Vliesbreite nach dem Trockner nimmt bei Vliesstoff A nur um ca. 9% ab, wogegen bei Vliesstoff B ca. 21% Breitenverlust auftreten.
• Die Biegesteifigkeit quer von Vliesstoff A liegt um 15% höher
• Die Dickenzunahme nach Lagerung bei 150°C (thermische Maßänderung) liegt bei Vliesstoff A bei 1,5%, bei Vliesstoff B bei 4,7%.
• Die thermische und chemische Stabilität bei Lagerung bei 150°C in Luft und Öl ist beim Vliesstoff A deutlich verbessert (1 und 2). Die Diagramme zeigen deutlich eine stärkere Zerstörung von Vliesstoff B bei Lagerung in Motorenöl. Speziell die Versprödung in 3 weist auf ein chemisches Stabilitätsproblem von Vliesstoff B in Öl hin.
• Die Höchstzugkräfte bei verschiedenen Temperaturen zeigen für Vliesstoff A einen deutlich günstigeren Verlauf (3).

Beispiel 2

Die Vliesstoffe C und D stellen nassgelegte, getrocknete und thermisch gebundene Vliesstoffe mit einem Flächengewicht von 198 g/m² und 182 g/m² dar. Diese Vliesstoffe bestehen zu 72% aus einer schrumpfarmen PET/PBT-Bikomponentenfaser mit einem Mantelschmelzpunkt von 225°C und einem Kern-Mantelverhältniss von 50:50 und zu 28% aus herkömmlichen PET-Fasern. Die Fasern liegen als dispergierbare Kurzschnittfasern vor. Die Fasern werden im Papierlegeverfahren auf einem Siebband abgelegt, getrocknet und in einem zweiten Trockner thermisch gebunden. Die herausragenden Eigenschaften dieser Vliesstoffe liegen in den sehr guten mechanischen Prüfwerten, sowie deren ausgezeichnetem Schrumpfverhalten (Tabelle 2). Ein Vergleich mit Vliesstoffen aus herkömmlichen Bikomponentenfasern mit CoPET-Mantel ist in diesem Falle nicht möglich, da derartige Fasern aufgrund der hohen Schrumpfwerte auf dieser Vliesstoffanlage bisher nicht verwendbar waren bzw. Breitenverluste von mindestens 20% aufwiesen. Die erfindungsgemäß verwendbaren Nassvliesstoffe zeigen Breitenverluste von ca. 3%. Tabelle 2: Prüfwerte der Vliesstoffe C und D

	Vliesstoff C	Vliesstoff D
Flächengewicht	198 g/m²	182 g/m²
Dicke	1,10 mm	0,99 mm
Luftdurchlässigkeit	714 l/m²s	796 l/m²s
Höchstzugkraft längs	536 N/5 cm	446 N/5 cm
Höchstzugkraft quer	358 N/5 cm	329 N/5 cm
Biegesteifigkeit längs	2,5 Nmm	1,9 Nmm
Biegesteifigkeit quer	2,1 Nmm	1,6 Nmm
Schrumpf längs 150°C, 1 h	0,0%	0,3%
Schrumpf quer 150°C, 1 h	0,0%	0,0%
Bausch 150°C, 1 h	0,7%	1,5%

Speziell bei Verwendung im Nasslegeprozess mit getrennten Trocknern für den Wasserentzug und für die Thermofusion bieten die erfindungsgemäß verwendbaren schrumpfarmen Bikomponentenfasern Vorteile, da diese Fasern im Vergleich zu unverstreckten Bindefasern mehrfach aktivierbar sind bzw. beim ersten Trocknungsprozess nicht bereits vollständig abreagieren.
Die erfindungsgemäß verwendbaren Vliesstoffe A, C, D sind besonders geeignet zur Verwendung als Motorölfiltermedium in Kraftfahrzeugen.
Beispiel 3
Für die Verwendung als Membranstützvliesstoffe sind kalandrierte PET-Vliesstoffe (Vergleichsbeispiel; Vliesstoff E) aus einem Gemisch aus verstreckten und unverstreckten monofilen PET-Fasern Stand der Technik. Aufgrund des Kalandrierprozesses besteht speziell bei schweren Vliesstoffen mit Flächengewichten > 150 g/m² die Gefahr der Oberflächenversiegelung, da für eine gute Durchbindung des Vliesstoffes hohe Walzentemperaturen oder langsame Produktionsgeschwindigkeiten notwendig sind, um die notwendige Wärme ins Innere des Vliesstoffes zu bringen. Versiegelte Oberflächen bergen die Gefahr der Filmbildung, die wiederum zu schlechter Membranhaftung und geringeren Durchflussraten führt (Vergleichsvliesstoff E). Die 4 und 5 demonstrieren die unterschiedlichen Oberflächen eines herkömmlichen Vliesstoffes (Vergleichsbeispiel; Vliesstoff E; 4) und die Oberfläche eines erfindungsgemäß verwendbaren Vliesstoffes (Vliesstoff F; 5).

Die völlige Abwesenheit von Oberflächenversiegelungen bei Vliesstoff F (5) zeigt sich auch im Vergleich der Prüfwerte der beiden Vliesstoffe. So ist die Luftdurchlässigkeit von Vliesstoff F um eine Größenordnung gesteigert, bei vergleichbaren sonstigen Prüfwerten (Tabelle 3). Tabelle 3: Prüfwerte von Vliesstoff E und F

	Vliesstoff E	Vliesstoff F
Flächengewicht	190 g/m²	190 g/m²
Dicke	0,26 mm	0,25 mm
Luftdurchlässigkeit (200 Pa)	5 l/m²s	41 l/m²s
Höchstzugkraft längs	520 N/5 cm	514 N/5 cm
Höchstzugkraft quer	470 N/5 cm	560 N/5 cm

Die Verwendung von herkömmlichen Bikomponentenfasern mit Copolymeren im Mantel hat sich in diesem Bereich wegen der hohen Schrumpfwerte – und den damit verbundenen Gewichtsschwankungen – sowie der oft nicht gegebenen Lebensmittelzulassung der Mantelpolymere nicht durchgesetzt.
Die erfindungsgemäß verwendbaren Vliesstoffe aus den entsprechenden Bikomponentenfasern überwinden beide Hindernisse, da sie schrumpfarm sind und durch den Aufbau aus Homopolymeren Lebensmittelzulassungen problemlos erlauben.
Beispiel 4
Um die Unterschiede der erfindungsgemäß verwendbaren Vliesstoffe gegenüber herkömmlichen Vliesstoffen mit Bikomponentenfasern mit Mänteln basierend auf Copolymeren weiter aufzuzeigen, werden in den 6 und 7 DSC-Kurven (differential scanning calorimetry) von Fasern mit kristallinem Mantelpolymer (Faser A; hier PBT) mit DSC-Kurven von herkömmlichen Bikomponentenfasern (Faser B; hier CoPET) verglichen. Bei der Auswertung der Schmelzenthalpien der tieferschmelzenden Komponente zeigt sich, dass der Mantel der Faser B eine deutlich geringere Schmelzenthalpie in J/g aufweist als Faser A.
Die Schmelzenthalpie ist ein direktes Maß für die kristallinen Anteile im Polymer. Die Kern-Mantelverhältnisse der beiden Fasern liegen bei 1:1, wodurch sich folgende Schmelzenthalpien der Fasermäntel ergeben:

Faser A 63 J/g

Faser B 29 J/g
Als Messreferenz kann hier auch der Kern beider Fasern dienen, welcher bei beiden aus PET besteht. Die erhaltenen Werte der Schmelzenthalpie sind vergleichbar (59 J/g gegenüber 54 J/g).
Unabhängig der gemessenen Werte ist bei einem Vergleich der DSC-Kurven die niedrige Peakhöhe und die breitere Peakbasis charakteristisch für Fasermäntel basierend auf Copolymeren (hier CoPET). Durch den Einbau von Comonomeren wie z. B. Isophtalsäure in Polyethylenterephthalat wird sowohl der Schmelzpunkt als auch die Kristallinität bzw. die Bereitschaft zu kristallisieren des Polymeren herabgesetzt.
Die erfindungsgemäß verwendbaren Vliesstoffe basieren somit auf Fasern vom Typ der Faser A.

Claims

Verwendung eines thermisch gebundenen Vliesstoffes als Flüssigkeitsfiltermedium, Membranstützvliesstoff, Gasfiltermedium, Batterieseparator oder Vliesstoff für die Oberfläche von Verbundwerkstoffen, wobei der Vliesstoff eine schrumpfarme Kern-Mantel-Bikomponentenfaser enthält, die schrumpfarme Kern-Mantel-Bikomponentenfaser aus einem kristallinen Polyesterkern und einem mindestens 10°C tiefer schmelzenden, kristallinen Polyestermantel besteht und einen Heißschrumpf bei 170°C von kleiner als 10% aufweist, wobei der Mantel der schrumpfarmen Kern-Mantel-Bikomponentenfaser zu > 95% aus einem homogenen Polyesterpolymer besteht, welches kein Copolymer darstellt, wobei der Vliesstoff bis zu 90% Gew. einer oder mehrerer weiterer Fasern enthält.
Verwendung eines thermisch gebundenen Vliesstoffes nach Anspruch 1 als Ölfiltermedium für KfZ-Motoren.
Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Mantel der schrumpfarmen Kern-Mantel-Bikomponentenfaser aus Polybutylenterephthalat (PBT), Polytrimethylenterephthalat (PTT) oder Polyethylenterephthalat (PET) besteht:
Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Kern der schrumpfarmen Kern-Mantel-Bikomponentenfaser aus Polyethylenterephthalat (PET) oder Polyethylennaphthalat (PEN) besteht.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die schrumpfarme Kern-Mantel-Bikomponentenfaser einen Titer zwischen 0,01 mg/m und 1,5 mg/m (0,1 dtex und 15 dtex) aufweist.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die schrumpfarme Kern-Mantel-Bikomponentenfaser ein Kern-Mantel-Verhältnis zwischen 10:90 und 90:10 aufweist, vorzugsweise 50:50.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Vliesstoff nass gelegt ist.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Vliesstoff trockengelegt ist.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die schrumpfarme Kern-Mantel-Bikomponentenfaser einen Titer zwischen 0,1 dtex und 15 dtex aufweist.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Vliesstoff ein Flächengewicht zwischen 20 g/m² und 500 g/m² aufweist.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Vliesstoff bei einem Flächengewicht > 150 g/m² eine Biegesteifigkeit quer > 1 Nmm aufweist.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der Vliesstoff nach 1 h bei 150°C eine thermische Maßänderung (Bausch und Schrumpf) von < 2%, vorzugsweise < 1% aufweist.