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Schmälzen in der Nadelfilzherstellung20. Hofer Vliesstofftage

9. - 10.11.2005

COGNIS DEUTSCHLAND GmbH & Co. KGPTF-Yarn Lubricants & Oversprays ( YLO )W. Becker, Geb. C02Henkelstr.67D- 40551 DuesseldorfPhone: +49 - 211 - 7940 - 2381Fax: +49 - 211 - 2006 - 2501E-Mail: Wolfgang.Becker@cognis.comInternet: http://www.cognis.com

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Cognis kurz gefasst

Aufgabe der Schmälze; typische Zusammensetzung

Anwendungstechnische Anforderungen

Versuchsdetails

Messergebnisse

Zusammenfassung

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• Umsatz 2004: 3.073 Mio €Betriebliches Ergebnis vor Abschreibungen und Sondereinflüssen (Adjusted EBITDA) 2004: 362 Mio €

• Ca. 8.100 Mitarbeiter an Produktions- bzw. Servicestandorten in rund 30 Ländern

• Mehr als 160 Jahre Erfahrung in der Oleochemie• Führendes und weltweit agierendes Spezialchemie-Unternehmen

mit Sitz in Monheim, Deutschland• Eigentümer seit 30. Nov. 2001 sind Private EquityFunds beraten

durch: Permira / GS Capital Partners / Schroder Ventures Life Sciences

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„Intelligente Chemie ist unsere Natur“

Weltweit größter Produzent oleochemischer Grundstoffe auf Basis natürlicher nachwachsender Rohstoffe

Umfassendes Know-how durch rund 160 Jahre Erfahrung

Natürliche Öle und Fette wie Kokos- und Palmkernöl sind die Quellenfür unsere Produkte, die in unterschiedlichen Veredlungsstufen beigleich bleibend hoher Qualität weltweit angeboten werden

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Unser strategisches Portfolio: Geschäftsstruktur

• Textile Technology• Leather

Technology• Plastics

Technology

• Polymers,Coatings & Inks

• Synlubes Technology• AgroSolutions,

Fermentation & Specialties

• Mining & Ion-Transfer Technology

• Dietary Supplements• Pharmaceuticals

& Healthcare• Food Technology• Functional Food &

Medical Nutrition

• Hair/Body/OralCare

• Skin Care• Home Care• Industrial &

Institutional Cleaning

• Basic Oleochemicals

• Oilfield Chemicals

• Silicates Business

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Textile Technology

Produkte und Lösungen für funktionelle Kleidung mit Hautpflege- und Wellness-Effekt, lang anhaltender Frische, plus erhöhten Komfort und Convenience (wasserabweisend, weich, Easy Care, Wärmekomfort)

Chemische und technische Lösungen von der Faser- und Garnproduktion bis hin zur Gewebeherstellung, und vom Färben und Bedrucken bis hin zur Endausrüstung von Textilien und Vliesen.

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Schmälzen in der Nadelfilzherstellung

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Aufgabe der Schmälze; typische Zusammensetzung

Anwendungstechnische Anforderungen

Versuchsdetails

Messergebnisse

Zusammenfassung

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Schmälze*:

Textilhilfsmittel welche die statische und dynamische Reibung/ Kohäsion/ Adhäsion (Faser/ Metall, Faser/ Faser) bei der Faserverarbeitung optimiert und elektrostatische Aufladungen minimiert.

*häufig auch als Avivage bezeichnet

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Needle Felt LubricantTypical composition

Lubricating agentAntistatCorrosion inhibitorEmulsifier

- 11 -

Anwendungstechnische Anforderungen

Versuchsdetails

Messergebnisse

Zusammenfassung

- 12 -

Anwendungstechnische Anforderungen an Nadelfilzschmälzen (Auswahl)

glättegebend, antielektrostatischemissions- und foggingarm gut wasserlöslichemulsionsstabilkorrosionsfreivergilbungsfreiemulsionsstabilgut biologisch abbaubar (umweltneutral)

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Versuchsdetails

Messergebnisse

Zusammenfassung

- 14 -

Versuchsdetails

Ungeschmälzt hergestellter Nadelfilz (364 g/m2)62% PES 6.7dtex/40 mm schwarz (spinndüsengefärbt) 38% PES 6.7dtex/60 mm schwarz (spinndüsengefärbt)

Die zu prüfenden Produkte (n=6) wurden mit:0,3 ; 0,6 ; 0,9 ; 1,2 und 1,5 %

bezogen auf das Warengewicht aufgetragen.

- 15 -

Applizierte Nadelfilzschmälzen

Selbana® 14Universal einsetzbar, verleiht „Weichgriff“Selbana® 15Hauptanwendung DI-LOOP und „Grobfaserbereich“Selbana® 19Universal einsetzbar, FOG, VOC optimiert, DI-LOUR, KFZSilkol® 20Reibungsneutrale Haftschmälze für Kurzfasern/ RegeneratStantex® 14NF-Schmälze, ermöglicht niedrigste Stichkräfte und „WeichgriffStantex® 17Universal einsetzbar,FOG/ VOC optimiert, thermostabil, DI-LOUR,KFZ

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DI-LOUR-Vernadelung, DI-LOUR IV SCB 25 (Fa.DILO)

Einstichkraftmessung, Labor-Messanlage (Fa.Groz-Beckert)

Reißfestigkeit(N) und Dehnung (%), Zugprüfgerät Fa. ZwickTypZ005 DIN 53857 (Fa.Cognis Deutschland GmbH & Co. KG)

Oberflächen-Widerstandsmessungen, Hochohm-Messgerät HM 307 Fa. Fetronic (Fa.Cognis Deutschland GmbH & Co. KG)

Fogging- und Emissions-Messungen, DIN 75201 bzw. nach PV 3341 durchgeführt (ITV/ Denkendorf)

- 17 -

DI – LOUR - Vernadelung

Nadeltyp Einlauf: 15x17x25x38x63,5 VG 1000Nadeltyp Auslauf: 15x17x36x42x63,5 DG 9055Nadelstich Frequenz/ Hübe (1/min) : 1128Stich Dichte (1/m2) : 600Vorschub/ Hub (mm) : 2,66Einstichtiefe (mm) : 6Bürstenband Geschwindigkeit (m/min) : 3Verzug (%) : 5

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Einstichkraftmessung

Nadeltyp: 15x18x38x3 R333 G 3007 609931(Vorfilz-Messung), Stichtiefe 12 mm

Nadeltyp:15x17x25x38x63,5 VG 1000 602761(DI-LOUR-Messung),Stichtiefe 6 mm

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Messergebnisse

Zusammenfassung

- 20 -

Die statische und dynamischen Reibung/ Kohäsion/ Adhäsion von Stapelfasern beeinflusst:

die Krempeleigenschaften (Faserschonung, Fasertransport)die Filznadel-Stichkräfte und damit die Lebensdauer der Filznadeln und der Nadelfilzmaschine

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Stitching Forces (N) Lubricated versus water treated (0) on DILOUR (388 g/m2)

0

25

50

75

100

125

150

175

200

225

250

275

Silkol 20 Selbana 19 Selbana 15 Stantex 17 Stantex 14 Selbana 14 0

(N)

0,30% 0,60% 0,90% 1,20% 1,50%

- 22 -

Stitching Force Reduction (%) Lubricated versus water treated (0-value) on DILOUR (388 g/m2)

-75

-65

-55

-45

-35

-25

-15

-5

Silkol 20 Selbana 19 Selbana 15 Stantex 17 Stantex 14 Selbana 14

(%)

0,30%0,60%0,90%1,20%1,50%

- 23 -

Nadelkerbe, neu Nadelkerbe, verschlissen

- 24 -

Die statische und dynamischen Reibung/ Kohäsion/ Adhäsion von Stapelfasern beeinflusst:

die Festigkeit in Längs- und Querrichtung

- 25 -

Tensile Strength (N) Lubricated versus untreated (0) versus water treated (H2O)

DILOUR (388 g/m2), run direction

0

100

200

300

400

500

600

700

0H

2O

Sel

bana

19-

0,3

%

Sel

bana

19-

0,6

%

Sel

bana

19-

0,9

%

Sel

bana

19-

1,2

%

Sel

bana

19-

1,5

%

Sel

bana

15-

0,3

%

Sel

bana

15-

0,6

%

Sel

bana

15-

0,9

%

Sel

bana

15-

1,2

%

Sel

bana

15-

1,5

%

Sel

bana

14-

0,3

%

Sel

bana

14-

0,6

%

Sel

bana

14-

0,9

%

Sel

bana

14-

1,2

%

Sel

bana

14-

1,5

%

Sta

ntex

17-

0,3

%

Sta

ntex

17-

0,6

%

Sta

ntex

17-

0,9

%

Sta

ntex

17-

1,2

%

Sta

ntex

17-

1,5

%

Silk

ol 2

0- 0

,3%

S

ilkol

20-

0,6

%

Silk

ol 2

0- 0

,9%

S

ilkol

20-

1,2

%

Silk

ol 2

0- 1

,5%

Sta

ntex

14-

0,3

%

Sta

ntex

14-

0,6

%

Sta

ntex

14-

0,9

%

Sta

ntex

14-

1,2

%

Sta

ntex

14-

1,5

%

Mea

n (N

) +/-

cV(%

)

- 26 -

Tensile Strength (N) Lubricated versus untreated (0) & water treated (H2O)

DILOUR 384g/m2, cross direction

0100200300400500600700800900

1000

0H

2O

Sel

bana

19-

0,3

%

Sel

bana

19-

0,6

%

Sel

bana

19-

0,9

%

Sel

bana

19-

1,2

%

Sel

bana

19-

1,5

%

Sel

bana

15-

0,3

%

Sel

bana

15-

0,6

%

Sel

bana

15-

0,9

%

Sel

bana

15-

1,2

%

Sel

bana

15-

1,5

%

Sel

bana

14-

0,3

%

Sel

bana

14-

0,6

%

Sel

bana

14-

0,9

%

Sel

bana

14-

1,2

%

Sel

bana

14-

1,5

%

Sta

ntex

17-

0,3

%

Sta

ntex

17-

0,6

%

Sta

ntex

17-

0,9

%

Sta

ntex

17-

1,2

%

Sta

ntex

17-

1,5

%

Silk

ol 2

0- 0

,3%

S

ilkol

20-

0,6

%

Silk

ol 2

0- 0

,9%

S

ilkol

20-

1,2

%

Silk

ol 2

0- 1

,5%

Sta

ntex

14-

0,3

%

Sta

ntex

14-

0,6

%

Sta

ntex

14-

0,9

%

Sta

ntex

14-

1,2

%

Sta

ntex

14-

1,5

%

Mea

n (N

) +/-

cV(%

)

- 27 -

Die statische und dynamischen Reibung/ Kohäsion/ Adhäsion von Stapelfasern beeinflusst:

die Dehnung in Längs- und Querrichtung

- 28 -

Elongation (%)Lubricated versus untreated (0) versus water treated (H2O)

DILOUR (388 g/m2), run direction

90

100

110

120

130

140

150

1600

H2O

S

elba

na 1

9- 0

,3%

S

elba

na 1

9- 0

,6%

S

elba

na 1

9- 0

,9%

S

elba

na 1

9- 1

,2%

S

elba

na 1

9- 1

,5%

Sel

bana

15-

0,3

%

Sel

bana

15-

0,6

%

Sel

bana

15-

0,9

%

Sel

bana

15-

1,2

%

Sel

bana

15-

1,5

%

Sel

bana

14-

0,3

%

Sel

bana

14-

0,6

%

Sel

bana

14-

0,9

%

Sel

bana

14-

1,2

%

Sel

bana

14-

1,5

%

Sta

ntex

17-

0,3

%

Sta

ntex

17-

0,6

%

Sta

ntex

17-

0,9

%

Sta

ntex

17-

1,2

%

Sta

ntex

17-

1,5

%

Silk

ol 2

0- 0

,3%

S

ilkol

20-

0,6

%

Silk

ol 2

0- 0

,9%

S

ilkol

20-

1,2

%

Silk

ol 2

0- 1

,5%

Sta

ntex

14-

0,3

%

Sta

ntex

14-

0,6

%

Sta

ntex

14-

0,9

%

Sta

ntex

14-

1,2

%

Sta

ntex

14-

1,5

%

Mea

n (%

) +/-

cV(%

)

- 29 -

Elongation (%)Lubricated versus untreated (0) versus water treated (H2O)

DILOUR (388 g/m2), cross direction

707580859095

100105110115120

0H

2O

Sel

bana

19-

0,3

%

Sel

bana

19-

0,6

%

Sel

bana

19-

0,9

%

Sel

bana

19-

1,2

%

Sel

bana

19-

1,5

%

Sel

bana

15-

0,3

%

Sel

bana

15-

0,6

%

Sel

bana

15-

0,9

%

Sel

bana

15-

1,2

%

Sel

bana

15-

1,5

%

Sel

bana

14-

0,3

%

Sel

bana

14-

0,6

%

Sel

bana

14-

0,9

%

Sel

bana

14-

1,2

%

Sel

bana

14-

1,5

%

Sta

ntex

17-

0,3

%

Sta

ntex

17-

0,6

%

Sta

ntex

17-

0,9

%

Sta

ntex

17-

1,2

%

Sta

ntex

17-

1,5

%

Silk

ol 2

0- 0

,3%

S

ilkol

20-

0,6

%

Silk

ol 2

0- 0

,9%

S

ilkol

20-

1,2

%

Silk

ol 2

0- 1

,5%

Sta

ntex

14-

0,3

%

Sta

ntex

14-

0,6

%

Sta

ntex

14-

0,9

%

Sta

ntex

14-

1,2

%

Sta

ntex

14-

1,5

%

Mea

n (%

) +/-

cV(%

)

- 30 -

Die statische und dynamischen Reibung/ Kohäsion/ Adhäsion von Stapelfasern beeinflusst:

die elektrostatische Aufladung

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Volume Resistance (Ohm*10^7)Lubricated versus water treated (H2O) on DILOUR (388 g/m2)

0

500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

3.500

Silkol 20 Selbana 19 Selbana 15 Stantex 17 Selbana 14 H2O

(Ohm

*10^

7)

0,30%0,60%0,90%1,20%1,50%

Fogging

- 32 -

Fogging (FOG, DIN 75201) on Trevira SpunbondLubricated (usual add on rate) versus untreated

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

untreated Silkol 20 Stantex 17 Selbana 15 Selbana 14 Selbana 19

Res

idua

l ref

lexi

on (%

)

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Die statische und dynamischen Reibung/ Kohäsion/ Adhäsion von Stapelfasern beeinflusst:

das Abfallverhalten bzw. die Ausbeutedie Ausprägung der Oberflächenstruktur (z.B. DI-LOOP, DI-LOUR)die Fertigwarenqualität

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Oberflächenstrukturgeschmälzt gegen ungeschmälzt

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Stitch directionLubricated/ without stitching holes

Non lubricated/ with stitching holes

DI-LOUR Needle Felt, 388 g/m2

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Optimales Schmälzen im Nadelfilzprozess führt zu signifikanten Verbesserungen Bereich:

Nadeleinstichkraft, Dehnung, elektrostatische Aufladung

Neben der Faser- und Maschinenschonung wird eine Qualitätsverbesserung des Fertigproduktes erreicht

Die beschriebenen Effekte können ohne signifikante Einflüsse auf das Emissionsverhalten erzielt werden

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Vielen Dank an:

DILO/ D-69405 Eberbach/ Deutschland

Groz-Beckert/ D-72423 Albstadt-Ebingen/ Deutschland

Ideal-Automotive/ D-67697 Otterberg/ Deutschland

ITV/ D-73766 Denkendorf/ Deutschland

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