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EP0729526B1 - Fasermischung - Google Patents

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EP0729526B1
EP0729526B1 EP94931564A EP94931564A EP0729526B1 EP 0729526 B1 EP0729526 B1 EP 0729526B1 EP 94931564 A EP94931564 A EP 94931564A EP 94931564 A EP94931564 A EP 94931564A EP 0729526 B1 EP0729526 B1 EP 0729526B1
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EP
European Patent Office
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fiber blend
fibers
producing
melamine
melamine resin
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP94931564A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0729526A1 (de
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Otto Ilg
Dominick A. Burlone
William Theuer
Heinz Berbner
Gernot Herbst
Karl Ott
Hans Dieter Zettler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Basofil Fibres LLC
Original Assignee
BASF SE
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Filing date
Publication date
Application filed by BASF SE filed Critical BASF SE
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Application granted granted Critical
Publication of EP0729526B1 publication Critical patent/EP0729526B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G3/00—Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
    • D02G3/02—Yarns or threads characterised by the material or by the materials from which they are made
    • D02G3/04—Blended or other yarns or threads containing components made from different materials
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G3/00—Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
    • D02G3/02—Yarns or threads characterised by the material or by the materials from which they are made
    • D02G3/04—Blended or other yarns or threads containing components made from different materials
    • D02G3/047—Blended or other yarns or threads containing components made from different materials including aramid fibres
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G3/00—Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
    • D02G3/44—Yarns or threads characterised by the purpose for which they are designed
    • D02G3/443—Heat-resistant, fireproof or flame-retardant yarns or threads
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2331/00—Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products
    • D10B2331/02—Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products polyamides
    • D10B2331/021—Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products polyamides aromatic polyamides, e.g. aramides
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2904—Staple length fiber
    • Y10T428/2909—Nonlinear [e.g., crimped, coiled, etc.]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2913—Rod, strand, filament or fiber
    • Y10T428/2929—Bicomponent, conjugate, composite or collateral fibers or filaments [i.e., coextruded sheath-core or side-by-side type]

Definitions

  • the invention relates to a refractory staple fiber blend of melamine resin fibers and aramid fibers.
  • Staple fibers from melamine / formaldehyde condensation products are known, e.g. from DE-B 23 64 091, wherein solutions of other fiber-forming polymers can be added to the solution of the melamine resin in the spinning process for producing the melamine resin fibers. They are characterized by incombustibility, flame resistance and high heat resistance. Because of these properties, they are used in the manufacture of refractory textiles. For some applications, however, the tensile strength of the fibers is not sufficient; in other areas of application, the low abrasion resistance proves to be disadvantageous.
  • Fibers made from polycondensation products of iso- or terephthalic acid and phenylenediamine have also been known for a long time. They are also characterized by favorable fire behavior. When processing into yarn using the carding process, however, the low processing speed of the aramid staple fibers proves to be disadvantageous.
  • the invention was therefore based on the object, on the one hand, of improving the properties of melamine resin fibers and, on the other hand, of the properties of aramid fibers.
  • Both types of fibers can contain the usual additives such as fillers, dyes, pigments, metal powder and matting agents.
  • the two types of fibers are usually mixed on conventional fiber mixing apparatuses as described in nonwovens, Georg Thieme Verlag. One starts from staple fibers of a usual length of 1 to 20 cm. These are usually fed to a carding machine via a conveyor and premixed there. The mixing is then generally completed in a carding machine. The wadded web obtained is then usually further processed into yarns or nonwovens, it being possible to use the processes customary in the textile industry.
  • these yarns, nonwovens or woven fabrics can then be further processed into various types of textile or non-textile structures.
  • Mixtures with minor amounts of aramid fibers can be processed as yarn into fabrics, for example for non-combustible curtains or aircraft textiles with very good properties, for example a low smoke gas density. They alone have an increased strength compared to fabrics made of melamine resin fibers.
  • yarns which mainly consist of melamine resin fibers and optionally additionally contain glass or polyacrylonitrile fibers, friction linings, e.g. for couplings.
  • the wadding-like web obtained in the carding process is generally used and needled.
  • the fleece obtained e.g. Filter inserts are produced, the filtration performance compared to nonwovens made from aramid fibers alone being significantly improved.
  • "Fireblocker” can also be produced from the fleece for seats in transport and furniture.
  • heat and sound-insulating fiber mats can be produced from the fleece as described in EP-B 80 655. Such mats show increased strength.
  • Fiber blends that consist predominantly of aramid fibers and e.g. have an aramid fiber content of 95 to 60, preferably 95 to 80% by weight, can be surprisingly spun at a higher speed than pure aramid fibers in yarn production in the carding process.
  • Fabrics and nonwovens can be made from such yarns, e.g. can be used for fireproof suits or for heat blockers.
  • binding fibers can be added to the fiber mixtures and molded parts can be made from them.
  • the binding fibers can consist of condensation resins or thermoplastics.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)
  • Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)
  • Woven Fabrics (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine feuerfeste Stapelfasermischung aus Melaminharzfasern und Aramidfasern.
  • Stapelfasern aus Melamin/Formaldehyd-Kondensationsprodukten sind bekannt, z.B. aus DE-B 23 64 091, wobei beim Spinnprozeß zur Herstellung der Melaminharzfasern der Lösung des Melaminharzes Lösungen anderer faserbildender Polymerisate zugesetzt werden können. Sie zeichnen sich durch Unbrennbarkeit, 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 Anwendungsgebieten erweist sich die geringe Abriebfestigkeit als nachteilig.
  • Fasern aus Polykondensationsprodukten von Iso- oder Terephthalsäure 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 Melaminharzfasern und andererseits die Eigenschaften von Aramidfasern zu verbessern.
  • Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch Mischungen der beiden Stapelfaserarten gelöst.
  • Nach DE-B 23 64 091 können beim Spinnprozeß zur Herstellung der Melaminharzfasern 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 zugesetzt, wodurch die mechanischen Eigenschaften der nach dem Spinnprozeß erhaltenen Fasern verbessert werden können. Hierbei werden also Mischungen oder Lösungen verschiedener Polymerisate versponnen und dadurch Mischfasern hergestellt, während bei der vorliegenden Erfindung verschiedene fertige Fasern vermischt und dadurch Fasergemische hergestellt werden.
    • A. Melaminharz-Fasern sind durch ihre hohe Temperaturbeständigkeit und Unbrennbarkeit ausgezeichnet. Ihre Herstellung 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 gehärtet. 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. Derartige Fasern weisen eine Dauertemperaturbeständigkeit bis 200°C, vorzugsweise bis 220°C auf. Ferner können untergeordnete Mengen Melamin durch substituierte Melamine, Harnstoff oder Phenol ersetzt sein. Besonders bevorzugt sind Kondensationsprodukte, erhältlich durch Kondensation eines Gemisches, enthaltend als wesentliche Komponenten
      • (A) 90 bis 99,9 Mol-% eines Gemisches bestehend im wesentlichen aus
        • (a) 30 bis 99 Mol-% Melamin und
        • (b) 1 bis 70 Mol-% eines substituierten Melamins der allgemeinen Formel I in der X, X' und X'' ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus -NH2, -NHR und -NRR', und X, X' und X'' nicht gleichzeitig -NH2 sind, und R und R' ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Hydroxy-C2-C10-alkyl, Hydroxy-C2-C4-alkyl-(oxa-C2-C4-alkyl)n, mit n = 1 bis 5, und Amino-C2-C12-alkyl, oder Mischungen von Melaminen I, und
      • (B) 0,1 bis 10 Mol-%, bezogen auf (A) und (B), unsubstituierten oder mit Resten, ausgewählt aus der Gruppe aus C1-C9-Alkyl und Hydroxy, substituierten Phenolen, mit zwei oder drei Phenolgruppen substituierten C1-C4-Alkanen, Di(hydroxyphenyl)sulfone oder Mischungen dieser Phenole,
        mit
        Formaldehyd oder Formaldehyd-liefernden Verbindungen, wobei das Molverhältnis von Melaminen zu Formaldehyd im Bereich von 1 : 1,15 bis 1 : 4,5 liegt.
    • B. Aramidfasern sind durch ihr günstiges Brandverhalten ausgezeichnet. Sie werden bevorzugt durch Verspinnen von Lösungen von Polykondensationsprodukten der Iso- oder Terephthalsäure mit para- oder meta-Phenylendiamin in Lösungsmitteln, wie z.B. einem Gemisch aus N-Vinylpyrrolidon und Hexamethylphosphorsäuretriamid hergestellt. Die erhaltenen Endlosfasern werden dann zu Stapelfasern geschnitten, deren Dicke gewöhnlich 5 bis 25 µm beträgt. Bevorzugte Aramidfasern sind solche auf Basis eines isomeren Poly-p-phenylenterephthalamids.
  • Beide Faserarten können die üblichen Zusatzstoffe wie Füllstoffe, Farbstoffe, Pigmente, Metallpulver und Mattierungsmittel enthalten. Das Vermischen der beiden Faserarten geschieht in der Regel auf üblichen Fasermisch-Apparaturen wie sie in Vliesstoffe, Georg Thieme Verlag, beschrieben sind. Man geht 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 einer Krempelanlage vervollständigt. Die erhaltene watteförmige Bahn wird dann üblicherweise zu Garnen oder Vliesen weiterverarbeitet, wobei die in der Textilindustrie üblichen Verfahren angewandt werden können.
  • Diese Garne, Vliese oder Gewebe können dann je nach Anwendungsgebiet zu verschiedenartigen textilen oder nicht-textilen Gebilden weiterverarbeitet werden.
  • Mischungen mit untergeordneten Mengen an Aramidfasern, z.B. 5 bis 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 Melaminharzfasern allein eine erhöhte Festigkeit auf.
  • Ferner kann man aus derartigen Garnen, die überwiegend aus Melaminharzfasern bestehen und gegebenenfalls zusätzlich noch Glas- oder Polyacrylnitrilfasern zugemischt enthalten, Reibbeläge, z.B. für Kupplungen herstellen.
  • Zur Herstellung von Vliesen aus dem erfindungsgemäßen Fasergemisch, 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 erhaltenen Vlies können z.B. Filtereinsätze hergestellt werden, wobei die Filtrationsleistung gegenüber Vliesen aus Aramidfasern allein deutlich verbessert ist. Ebenso können aus dem Vlies "fireblocker" für Sitze in Verkehrsmitteln und Möbeln hergestellt werden. Ferner kann man aus dem Vlies wärme- und schallisolierende Fasermatten herstellen wie sie in EP-B 80 655 beschrieben sind. Derartige Matten zeigen eine erhöhte Festigkeit.
  • Fasermischungen, die überwiegend aus Aramidfasern bestehen und z.B. einen Aramidfasergehalt von 95 bis 60, vorzugsweise 95 bis 80 Gew.-% aufweisen, sind bei der Garnherstellung im Krempelprozeß überraschenderweise mit einer höheren Geschwindigkeit verspinnbar als reine Aramidfasern. Aus derartigen Garnen können Gewebe und Vliese hergestellt werden, die z.B. für feuerfeste Anzüge oder für Hitzeblocker verwendet werden können.
  • Schließlich kann man den Fasermischungen Bindefasern zusetzen und daraus Formteile herstellen. Die Bindefasern können aus Kondensationsharzen oder Thermoplasten bestehen.

Claims (10)

  1. Feuerfeste Stapelfasermischung, enthaltend im wesentlichen
    A. 5 - 95 Gew.-Teile Melaminharzfasern und
    B. 95 - 5 Gew.-Teile Aramidfasern.
  2. Verfahren zur Herstellung einer feuerfesten Stapelfasermischung gemäß Anspruch 1 durch Vermischen fertiger Stapelfasern, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Mischung enthaltend im wesentlichen
    A. 5 - 95 Gew.-Teile Melaminharzfasern und
    B 95 - 5 Gew.-Teile Aramidfasern einsetzt.
  3. Fasermischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Melaninharzfasern aus einem Melamin/Formaldehyd-Kondensationsprodukt bestehen, bei dem bis zu 30 Mol-% des Melamins durch ein Hydroxyalkylmelamin ersetzt sind.
  4. Fasermischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aramidfasern aus einem Polykondensationsprodukt von Iso- oder Terephthalsäure mit einem meta- oder para-Phenylendiamin bestehen.
  5. Fasermischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aramidfasern aus einem isomeren Poly-p-phenylenterephthalamid 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.
EP94931564A 1993-11-15 1994-11-04 Fasermischung Expired - Lifetime EP0729526B1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4338942 1993-11-15
DE4338942 1993-11-15
PCT/EP1994/003628 WO1995014126A1 (de) 1993-11-15 1994-11-04 Fasermischung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0729526A1 EP0729526A1 (de) 1996-09-04
EP0729526B1 true EP0729526B1 (de) 2000-04-05

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EP (1) EP0729526B1 (de)
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KR (1) KR100315955B1 (de)
CN (1) CN1039045C (de)
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BR (1) BR9408043A (de)
CA (1) CA2176395A1 (de)
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