Vliesstoffe werden in der Regel hergestellt, indem kleine Fasern in Form eines Blattes oder einer Bahn (ähnlich wie Papier auf einer Papiermaschine) zusammengefügt und dann entweder mechanisch (wie bei Filz, indem sie mit gezackten Nadeln so miteinander verwoben werden, dass die Reibung zwischen den Fasern zu einem stärkeren Stoff führt), mit einem Klebstoff oder thermisch (durch Auftragen eines Bindemittels (in Form eines Pulvers, einer Paste oder einer Polymerschmelze) und Schmelzen des Bindemittels auf der Bahn durch Erhöhung der Temperatur) gebunden werden.
StapelvlieseEdit
Stapelvliese werden in 4 Schritten hergestellt. Die Fasern werden zunächst gesponnen, auf wenige Zentimeter Länge geschnitten und zu Ballen geformt. Die Stapelfasern werden dann gemischt, in einem mehrstufigen Verfahren „geöffnet“, auf einem Förderband verteilt und in einem Nassvlies-, Luftvlies- oder Kardier-/Kreuzlegeverfahren zu einem einheitlichen Vlies ausgebreitet. Beim Nasslegen werden in der Regel 0,64 bis 1,91 cm (0,25 bis 0,75 Zoll) lange Fasern verwendet, manchmal aber auch mehr, wenn die Faser steif oder dick ist. Bei der Airlaid-Verarbeitung werden in der Regel 1,3 bis 10,2 cm lange Fasern verwendet (0,5 bis 4,0 Zoll). Beim Kardieren werden in der Regel 3,8 cm (~1,5″) lange Fasern verwendet. Rayon war früher eine gängige Faser für Vliesstoffe, die heute weitgehend durch Polyethylenterephthalat (PET) und Polypropylen ersetzt wurde. Glasfasern werden im Nassverfahren zu Matten für Dächer und Schindeln verlegt. Synthetische Fasermischungen werden zusammen mit Zellulose für Einweggewebe nass verlegt. Stapelvliese werden entweder thermisch oder mit Harz verfestigt. Die Verfestigung kann über die gesamte Bahn durch Harzsättigung oder thermische Gesamtverfestigung oder in einem bestimmten Muster durch Harzdruck oder thermische Punktverfestigung erfolgen. Die Verfestigung mit Stapelfasern bezieht sich in der Regel auf eine Kombination mit dem Schmelzblasen, das häufig bei hochwertigen textilen Isolierungen verwendet wird.
SchmelzgeblasenEdit
Schmelzgeblasene Vliesstoffe werden hergestellt, indem geschmolzene Polymerfasern durch ein Spinnnetz oder eine Düse mit bis zu 40 Löchern pro Zoll extrudiert werden, um lange dünne Fasern zu bilden, die gestreckt und gekühlt werden, indem heiße Luft über die Fasern geleitet wird, während sie aus der Düse fallen. Das so entstandene Vlies wird in Rollen gesammelt und anschließend zu Fertigprodukten verarbeitet. Die extrem feinen Fasern (in der Regel Polypropylen) unterscheiden sich von anderen Extrusionsprodukten, insbesondere von Spinnvliesen, dadurch, dass sie eine geringe Eigenfestigkeit haben, aber eine viel geringere Größe, die wichtige Eigenschaften bietet. Häufig wird dem Spinnvlies Schmelzblasen zugesetzt, um SM- oder SMS-Vliese zu bilden, die stark sind und die intrinsischen Vorteile feiner Fasern bieten, wie z. B. Feinfiltration, geringer Druckabfall, wie er in Gesichtsmasken oder Filtern verwendet wird, und physikalische Vorteile, wie z. B. Schalldämmung, wie sie in Geschirrspülern verwendet werden. Einer der größten Abnehmer von SM- und SMS-Materialien ist die Wegwerfwindel- und Damenpflegeindustrie.
Spunlaid-VliesstoffeEdit
Spunlaid-Vliesstoffe, auch Spinnvliese genannt, werden in einem kontinuierlichen Verfahren hergestellt. Die Fasern werden gesponnen und dann mit Hilfe von Ablenkblechen direkt in ein Vlies dispergiert oder können mit Luftströmen gelenkt werden. Diese Technik führt zu schnelleren Bandgeschwindigkeiten und günstigeren Kosten. Es gibt mehrere Varianten dieses Konzepts, wie z. B. die REICOFIL-Maschinen. PP-Spinnvliese laufen schneller und bei niedrigeren Temperaturen als PET-Spinnvliese, was vor allem auf die unterschiedlichen Schmelzpunkte zurückzuführen ist
Spinnvliese wurden mit Schmelzblasvliesen kombiniert und zu einem Schichtprodukt namens SMS (spun-melt-spun) geformt. Schmelzgeblasene Vliesstoffe haben einen extrem feinen Faserdurchmesser, sind aber nicht sehr stabil. SMS-Gewebe, die vollständig aus PP hergestellt werden, sind wasserabweisend und fein genug, um als Einweggewebe zu dienen. Schmelzgeblasene Vliese werden häufig als Filtermedien verwendet, da sie sehr feine Partikel auffangen können. Spunlaid wird entweder mit Harz oder thermisch verfestigt. Was die Verfestigung von Spunlaid betrifft, so hat Rieter eine neue Generation von Vliesstoffen namens Spunjet auf den Markt gebracht. Spunjet ist die Verfestigung der Spunlaid-Filamente dank der Wasserstrahlverfestigung.
FlashspunEdit
Flashspun-Gewebe werden hergestellt, indem ein gelöstes Harz in eine Kammer gesprüht wird, wo das Lösungsmittel verdampft.
Air-laid paperEdit
Air-laid paper ist ein textilähnliches Material, das als Vliesstoff aus Zellstoff hergestellt wird. Im Gegensatz zum normalen Papierherstellungsprozess wird bei Airlaid-Papier kein Wasser als Trägermedium für die Fasern verwendet. Die Fasern werden von der Luft getragen und zur Papierstruktur geformt.
SonstigesBearbeiten
Vliesstoffe können auch mit Folien beginnen und sie mit gemusterten Löchern fibrillieren, rillen oder vakuumformen. Bei Glasfaservliesen gibt es zwei Grundtypen. Für nassgelegte Matten oder „Glasgewebe“ werden nass geschnittene Fasern mit einem Durchmesser von 6 bis 20 Mikrometern verwendet. Bei flammgeschützten Matten oder „Batts“ werden diskontinuierliche, feine Denier-Fasern im Bereich von 0,1 bis 6 verwendet. Letztere sind ähnlich wie schmelzgeblasene thermoplastische Vliesstoffe, werden aber bei viel höheren Temperaturen hergestellt. Nassgelegte Matten werden fast immer mit einem Vorhangstreichgerät nass verfestigt, während Vliese in der Regel mit nassem oder trockenem Harz sprühverfestigt werden. In einem ungewöhnlichen Verfahren werden Polyethylenfibrillen in einer Freon-ähnlichen Flüssigkeit hergestellt, zu einem papierähnlichen Produkt geformt und dann kalandriert, um Tyvek herzustellen.
VerfestigungBearbeiten
Sowohl Stapel- als auch Spinnvliese hätten ohne den Verfestigungsschritt an sich keine mechanische Festigkeit. Es können mehrere Methoden angewandt werden:
- thermische Verfestigung
- Verwendung eines Heißsiegelgerätes
- Verwendung eines großen Ofens zur Aushärtung
- Kalandrieren durch beheizte Walzen (in Kombination mit Spinnvliesen als Spunbond bezeichnet), Kalander können glattflächig für eine Gesamtverfestigung oder gemustert für eine weichere, reißfestere Verfestigung sein
- Hydroverschlingung: Mechanische Verflechtung von Fasern durch Wasserstrahlen (auch Spunlace genannt)
- Ultraschall-Musterverfestigung: wird bei High-Loft- oder Gewebeisolierungen/Quilts/Bettwaren verwendet
- Nadelstanzen/Nadelfilzen: mechanische Verflechtung von Fasern durch Nadeln
- chemische Verfestigung (Wetlaid-Verfahren): Verwendung von Bindemitteln (z. B. Latexemulsion oder Lösungspolymere) zur chemischen Verbindung der Fasern. Eine teurere Methode verwendet Bindemittelfasern oder -pulver, die erweichen und schmelzen, um andere, nicht schmelzende Fasern zusammenzuhalten
- eine Art von Baumwollstapelvlies wird mit Natriumhydroxid behandelt, um die Matte zu schrumpfen, Die Lauge bewirkt, dass sich die auf Zellulose basierenden Fasern kräuseln und umeinander schrumpfen.
- Ein ungewöhnliches Polyamid (Cerex) wird mit Gasphasensäure selbst verfestigt
- Schmelzgeblasen: Die Fasern werden gebunden, indem sich die luftgeschwächten Fasern während der gleichzeitigen Faser- und Vliesbildung mit sich selbst verwirren.