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Alles über Vliesstoffe Vliesstoffe sind einzigartig konstruierte textile Flächengebilde, die Lösungen für eine Vielzahl von Anwendungen bieten: Definition von Vlies: Eine Schicht, ein Vlies oder ein Flor, erzeugt ausgerichtet oder wahllos zueinander angeordneten Fasern, die durch Reibung und/oder Kohäsion und/oder Adhäsion verbunden sind. Die Faserstoffe können Natur- oder Chemiefasern sein und dabei in Form von Stapelfasern oder Elementarfäden vorliegen oder im Vliesbildungsprozess erzeugt werden. Herstellung von Vliesstoffen Die Vliesstoffherstellung erfolgt üblicherweise in drei Stufen, obwohl neueste Verfahren eine Überlappung der Stufen erlauben. Vliesbildung Die Möglichkeit, verschiedene Rohstoffe und unterschiedliche Fertigungsverfahren zu kombinieren, zeichnet die Vliesstoffindustrie und ihre Produkte aus. Diese Mannigfalitgkeit wird zusätzlich durch die Fähigkeit verstärkt, Vliesstoffe so zu konstruieren, dass sie spezifische Eigenschaften aufweisen und spezifische Aufgaben erfüllen.
Vliesbildung Die Herstellung von Vliesstoffen beginnt mit der Anordnung der Fasern in einer Schicht oder einem Vlies. Die Fasern können dabei Stapelfasern, die verpackt in einem Ballen sind, oder Elementarfäden, die aus geschmolzenen Polymergranulaten ersponnen werden, sein. Es werden grundsätzlich vier Verfahren zur Vliesbildung unterschieden : Trockenvliesverfahren-Kardierverfahren
Das erste Verfahren verwendet das Kardieren oder Krempeln von Fasern. Es ist ein mechanisches Verfahren, bei dem zuerst die Faserballen geöffnet werden. Dabei erfolgt eine Mischung der Fasern mit anschließendem Weitertransport mittels Luft zur nächsten Verarbeitungsstufe. Die Fasern werden dann mittels Karde oder Krempel, die aus mit feinen Drähten oder Zähnen bestückten rotierenden Walzen und Trommeln bestehen, weitgehend vereinzelt und zu einem Faserflor (Vlies), das durch Reibung und Verhakung der Fasern entsteht, verarbeitet. Die Einstellung der Karde (Krempel) hängt von der Faserart, der Faserlänge und der zu erzielenden Vliesmasse ab. Das Vlies kann vorzugsweise in Maschinenlaufrichtung ausgerichtete (parallel gelegte) Fasern, aber auch eine Wirrfaserlage aufweisen, jeweils abhängig von den Einstellungen des Florabnahmesystems an der Karde (Krempel).
Trockenvliesverfahren - aerodynamisches Verfahren Das zweite Verfahren ist die aerodynamische Vliesbildung. Dabei werden die Fasern, die sehr kurz sein können, einem Luftstrom zugeführt und von dort auf ein sich bewegendes Band oder eine perforierte Trommel abgelegt, wo sie ein Wirrlagevlies bilden. Verglichen mit kardierten Vliesen weisen aerodynamisch gelegte Vliese eine niedrigere Dichte, eine größere Weichheit und keine Schichtstruktur auf. Sie bieten auch eine größere Vielseitigkeit hinsichtlich der Faserarten und Fasermischungen.
Spinnvliesverfahren/Meltblown Bei diesem Verfahren werden Polymergranulate geschmolzen und das geschmolzene Polymer wird durch Spinndüsen extrudiert. Die Endlosfasern (Elementarfäden) werden abgekühlt und auf einem Transportband zu einem gleichmäßigen Vlies abgelegt. Eine Restwärme kann ein Zusammenkleben der Fasern verursachen, was aber nicht als die Hauptverfestigungsmethode angesehen werden kann. Der Spinnvliesprozeß verleiht den Vliesstoffen eine größere Festigkeit, aber die Rohstoffauswahl ist stärker begrenzt im Vergleich zu den Trockenvliesverfahren. Die Co-Extrusion einer zweiten Komponente wird in verschiedenen Spinnvliesverfahren genutzt, um zusätzliche Eigenschaften oder Verfestigungsmöglichkeiten zu erbringen.Bei der Meltblown-Vliesbildung werden niedrig viskose Polymere in einen Luftstrom hoher Geschwindigkeit extrudiert. Das zerstreut die Schmelze, verfestigt sie und bricht sie in ein feinfaseriges Vlies auf.
Nassvliesverfahren Ein stark verdünnter Faserbrei wird auf ein Siebband aufgeschwemmt und entwässert, um ein Vlies zu bilden. Anschließend wird das Vlies durch Presswalzen und Trocknen weiter entwässert und verfestigt. Im weiteren Prozess ist häufig eine Imprägnierung mit einem Bindemittel eingeschlossen. Die Nassvliesbildung erlaubt einen grossen Bereich der Faserorientierung von wirr bis nahezu parallel. Die Festigkeit des Wirrlagevlieses ist ziemlich gleich in allen Richtungen in der Ebene des Materials. Eine Vielzahl von Natur-, Mineral- und Synthesefasern unterschiedlicher Länge kann verarbeitet werden.
Rohstoffe Drei Kategorien von Rohstoffen werden für die Vliesstoffproduktion verwendet: Fasern Fasern sind die Grundelemente einer Vliesstoffstruktur. Viele der Gebrauchseigenschaften und das Gebrauchsverhalten der Vliesstoffe hängen folglich von den verwendeten Fasern ab. Eine Faser ist definiert als irgendein Körper, natürlichen oder künstlichen Ursprungs, mit einem hohen Verhältnis von Länge zu Breite und mit brauchbaren Eigenschaften, um zu einem Textilerzeugnis verarbeitet werden zu können. Ein breite Spanne von Faserarten, natürliche oder synthetische, werden in der Vliesstoffproduktion eingesetzt. Bedeutende Vliesstoffprodukte sind beschränkt auf relativ wenig Faserarten in Anbetracht der Vielzahl, die zur Verfügung stehen. Die dominierenden Arten sind Polypropylen, Polyester und Viskose. In Westeuropa machen diese drei Faserarten fast 70% des gesamten Stapelfaserbedarfes der Vliesstoffindustrie aus. Bindemittel Für viele Jahre erforderten nahezu alle Vliesstoffe ein Bindemittel, um überhaupt einen Zusammenhalt des Materials herzustellen. Darüber hinaus musste der Binder einen Beitrag für zahlreiche Eigenschaften leisten, die für das wirksame funktionieren der Vliesstoffe notwendig sind. Im sehr frühen Stadium der Vliesstoffentwicklung wurden verschiedene Arten von natürlichen Harzen und Klebstoffen für die Vliesstoffherstellung genutzt. Später wurden synthetische Bindemittel entwickelt, um den an die Vliesstoffe gestellten Gebrauchs- und Leistungsanforderungen gerecht zu werden. Das Einbringen eines Latexbindemittels kann ein sehr kostengünstiger Weg sein, um ein Vlies zu verfestigen und spezifische Eigenschaften zu erreichen. Häufig kann die Verwendung eines Latexbinders kostengünstiger als die Nutzung einer Bindefaser sein. In vielen Fällen kann die Kombination von chemischer Verfestigung mit mechanischem und thermischem Verfestigungsverfahren die einzige Möglichkeit sein, um bestimmte Eigenschaften des fertigen Vliesstoffes zu erreichen. Außerdem können Bindemittelsysteme Pigmente und Farbstoffe aufnehmen und damit das Einfärben von Vliesstoffen unterstützen. Additive Viele nicht fasrige Materialen werden für die Herstellung und Ausrüstung von Vliesstoffen verwendet. Meistens werden sie in der einen oder anderen Form dem vorverfestigten Vlies nach dem Verfestigen in einem zweiten Schritt zugegeben. Additive, welche richtigerweise als Rohstoffe klassifiziert werden, sind solche, die während der Vliesbildung zugegeben werden, wie z.B. thermisch aktive Pulver oder Absorptionsmittel. |
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