DE10164087B4

DE10164087B4 - Verwendung eines Vliesstoffes mit Faserpolschicht als Dekorvliesstoff für Fahrzeugdachhimmel

Info

Publication number: DE10164087B4
Application number: DE2001164087
Authority: DE
Inventors: Peter Dr. Böttcher; Sandra Naumann; Manfred Hunger; Detlev Käppel
Original assignee: Techtex Vliesstoffe GmbH
Current assignee: Techtex Vliesstoffe GmbH
Priority date: 2001-12-24
Filing date: 2001-12-24
Publication date: 2006-12-07
Anticipated expiration: 2021-12-25
Also published as: DE10164087A1

Abstract

Verwendung eines durch Fadenmaschen (2) verfestigten Vliesstoff (1) mit dreidimensionaler Faseranordnung, der auf einer Seite eine Faserpolschicht (7) besitzt, die aus vertikal zum Vliesstoffquerschnitt abstehenden Faserteilen (6) gebildet ist, welche über die gesamte Fläche eine hohe Dichte, Parallelität und gleichmäßige Höhe aufweisen, wobei ein oder beide Enden (8) der Faserteile (6) im Vliesstoffquerschnitt mechanisch eingebunden sind und die Fadenmaschen auf der Maschenseite (2) und der Maschenstegseite (3) nicht zerstört sind, dadurch gekennzeichnet, daß er als Dekorstoff für Fahrzeugdachhimmel eingesetzt wird.

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung eines Vliesstoffes mit Faserpolschicht als Dekorvliesstoff für Fahrzeugdachhimmel, bestehend aus einem durch Fasermaschen verfestigten Vliesstoff mit dreidimensionaler Faseranordnung.
Fahrzeugdachhimmel können aus geformten Verbundstoffen aus einem steifen, selbsttragenden Formteil und ganzflächig aufgeklebter Dekorfläche bestehen. Dabei hat die dem Fahrzeuginnenraum zugewandte Seite der Dekorfläche eine optimale, dekorative Funktion mit Aufgaben der Schalldämmung. Textile Dekorflächen sind zum Beispiel Gewebe, Maschenstoffe, glatt oder mit Schlingenpoloberfläche oder anders gestalteter, im Fahrzeuginnenraum sichtbarer Oberfläche.
Seit langem sind auch Vliesstoffe in der Anwendung, vor allen Nadelvliesstoffe und durch Fasermaschen verfestigte Vliesstoffe, bei denen eine Oberfläche eine durch nachträgliches mechanisches Velourisieren durch Nadeln oder Rauhen gebildete Faserpolseite mit vertikal vom Vliesstoffquerschnitt abstehenden Faserteilen aufweist. Diese Faserpoloberfläche gibt dem Vliesstoff ein optisch wertvolles Aussehen und trägt durch das hohe Porenvolumen zur Schalldämmung bei. Beide Vliesstoffvarianten sind kostengünstig herstellbar, verändern jedoch durch die aus dem Vliesstoffquerschnitt ausgetragenen Faserteile ihr Festigkeits- bzw. Verformungsverhalten negativ.

Aus der WO 00/17435 A1 ist beispielsweise ein textiler Autohimmel bekannt, bei dem als Dekorfläche ein Vliesstoff mit einer aufgerauhten Faseroberfläche verwendet wird, wobei die aufgerauhte Oberfläche die mit dem tragenden Formteil zu verbindende Seite bildet und mit dieser hohen Faseroberfläche eine gute Haftung zwischen Tragteil und Dekorvliesstoff des Autohimmels erreicht wird.

Die DE 42 18 234 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung für eine fadenarme Verfestigung leichter bzw. sehr dünner Vliese mit geringem Aufwand in nur einem Arbeitsgang. Realisiert wird dies dadurch, dass in einander unmittelbar abwechselnden, begrenzten Bereichen Nadeln mit Widerhaken zum fadenlosen Verfestigen des Vlieses und Schiebernadeln für die Bildung maschenförmiger Verbindungselemente quer durch das Vlies geführt werden. In den fadenlosen Bereichen werden die Fasern im Vliesquerschnitt zu Faserpfropfen umorientiert, um eine Verfestigung im Vlies zu bewirken. Da für diese Art Verfestigung des Vlieses ein bestimmter Anteil von Fasern erforderlich ist, stehen insbesondere bei einem sehr dünnen Vlies nur wenig Fasern zur Verfügung; die bei dem Verfestigungsverfahren gezielt an die Oberfläche transportiert und zu Faserpolen ausgebildet werden könnten. Die Kombination von zwei unterschiedlichen mechanischen Verfestigungsverfahren (Widerhakennadeln und maschenbildende Schiebernadeln) nebeneinander führt auch zu unterschiedlichen Festigkeitsbereichen und Oberflächenstrukturen innerhalb des Flächengebildes. Dabei sind die fadenlos verfestigten Bereiche in der Regel größer als die mit Bindefäden verstärkten Bereiche, so dass keine gleichmäßig ausgeprägte Oberflächenstruktur und eine hohe Festigkeit erreicht werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen fadenvermaschten Vliesstoff für den Einsatz als Dekorvliesstoff für Fahrzeugdachhimmel an einer Oberfläche so zu verändern, dass eine extrem dichte, gleichmäßige und ausreichend hohe Faserpolschicht geschaffen wird und dieser zudem einfach herstellbar ist, eine optisch und schallisolierend positiv wirkende Faserpoloberfläche und gleichzeitig hohes, in Längs- und/oder Querrichtung gleichmäßig hervorragendes Festigkeitsverhalten und entsprechend niedriges Verformungsverhalten aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 beschriebenen Merkmale gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen enthalten.

Die Verwendung eines Vliesstoffes mit Faserpolschicht ermöglicht, die zunehmenden Forderungen an die Verarbeitungseigenschaften bezüglich Festigkeitsverhalten in Längs- und Querrichtung und einer hohen Schallisolation hinsichtlich der Funktionseigenschaften zu erfüllen. Gründe sind die Verfestigung durch Fasermaschen und ein hoher Anteil der im Vliesstoff enthaltenen Gesamtfaserlänge, der senkrecht zum Vliesstoffquerschnitt und somit parallel zur Schallwirkung im Gebrauch angeordnet ist. Gleichzeitig ergibt der Effekt des Velourisierens durch Vernadeln eine Zusatzverfestigung der im Vliesquerschnitt horizontal angeordneten Fasern durch Ausbildung vertikaler Faserpfropfen und eine Fixierung des Bindefaden-systems durch eingenadelte Faserteile aus dem Vliesquerschnitt. Effekte, die sich positiv in den Eigenschaftsverbesserungen hinsichtlich Maßstabilität, Querfestigkeit und Reduzierung der Maschenlaufneigung zeigen. Mit der Vliesverfestigung durch Fadenmaschen ist auch eine zusätzliche Musterung der Oberfläche möglich. Die kostengünstige Herstellung eines Vliesstoffes mit Faserpolschicht, seine Anpassung an textile und nichttextile Verbundkomponenten sind weitere nennenswerte Vorteile.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die dazugehörige Zeichnung zeigt den schematischen Querschnitt der verwendeten textilen Struktur mit einer dreidimensionalen Faseranordnung aus einem auf einer Oberflächenseite velourisierten, durch Fadenmaschen verfestigten Vliesstoff.
Wie in der Abbildung dargestellt, besteht die verwendete textile Struktur aus einem mittels Bindefadenmaschen 2 verfestigten Vliesstoff 1, bei dem die Faserpolschicht 7 auf der Maschenseite 5 ausgebildet ist. Der Vliesstoff 1 wird bei dieser Ausführung von der Fadenstegseite 3 mit Nadeln senkrecht durchstochen, wobei die im Vliesquerschnitt horizontal angeordneten Fasern bzw. Faserteile 4 auf der Maschenseite 5 als eine Vielzahl vertikal abstehender Faserteile bzw. Faserschlingen 6 die Faserpolschicht 7 bilden.
Die auf der Maschenseite 5 befindliche Faserpolschicht 7 hat eine Vielzahl von kanalartigen Poren 9, die ein hervorragendes Schallschluckvermögen bewirken. Die in ihrer Höhe sehr gleichmäßige Faserpolschicht 7 als zum Fahrzeugraum hingewandte Oberflächenseite der verwendeten textilen Struktur besitzt außerdem eine wertvolle, optisch samtartig wirkende sichtbare Oberfläche. Das aus Fadenmaschen 2 und Fadenstegen 3 bestehende Bindefadensystem, das flächig für das Festigkeits- und Verformungsverhalten und oberflächlich für die Oberflächenbeständigkeit und die Haftkraft zum Formteil des Dekorvliesstoffes verantwortlich ist, wird beim Velourisieren erfindungsgemäß nur minimal mechanisch durch die durchstechenden Nadeln geschädigt. Voraussetzung dafür ist die Anordnung der Faserpolschicht 7 auf der Fadenmaschenseite 2, da der Oberflächenanteil der Fadenmaschenstege 3 nur 4 bis 8% von der Gesamtoberfläche der Nadeleinstichseite beträgt.
Erreicht wird diese Oberflächenstruktur mit einer Vielzahl abstehender Faserteile 6 und kanalartige Poren 9 durch ein als Velourisieren zu bezeichnender Vernadelungsprozess. Dabei wird ein durch Fadenmaschen 2 verfestigter Vliesstoff 1 von der Maschenstegseite 3 mit senkrecht einwirkenden Nadeln durchstochen. Diese Nadeln haben an der Spitze eine gabelzinkenförmige Aussparung (Gabelnadeln) oder kurz nach der Spitze auf dem Dreikantschaft in gleichem Abstand von der Spitze je einen Widerhaken (Kranz- oder Kronennadeln). In diese Öffnungen der durchstechenden Nadeln gelangen parallel zum Vliesstoffquerschnitt angeordnete Fasern oder Faserteile 4, die beim Durchstechen der Nadeln aus dem Vliesstoffquerschnitt als Faserteile 6 herausgestoßen oder -gezogen werden. Diese vertikal zum Vliesstoffquerschnitt abstehenden Faserteile bzw. Faserschlingen 6 sind mit einer hohen Parallelität und Höhengleichmäßigkeit angeordnet und bilden die Faserpolschicht 7, wobei jedes Faserteil bzw. jede Faserschlinge 6 mit einem oder beiden Enden 8 im Vliesstoff 1 mechanisch eingebunden ist. Die Fadenmaschenstegseite ist dann die mit dem Formteil zum fertigen Dachhimmel-Formteil zu verklebende bzw. verbindende Oberfläche.
Üblicherweise arbeitet man bei der erfindungsgemäßen Oberflächenstrukturierung mit auf den Durchmesser der Fasern und des Bindefadens des Vliesstoffes 1 so abgestimmten Widerhaken- oder Gabelnadeln, dass diese je Durchstich 3 bis 10 Fasern bzw. Faserteile, aber keinen Bindefaden, erfassen können. Als weitere Prozessparameter liegen die Stichdichten bei 400 bis 1000 Stich/cm² und die Durchstichtiefen der Nadeln zwischen 4 bis 12 mm. Damit wird erreicht, dass mindestens 25 % der im Vliesstoff 1 vorhandenen Faserlänge die vertikal zum Vliesstoffquerschnitt angeordneten Faserteile 6 und damit die Faserpolschicht 7 bilden. Für die Ausbildung einer sehr markanten Faserpolschicht 7 auf einer Oberflächenseite der verwendeten textilen Struktur werden die in den speziellen Strukturierungsnadelmaschinen aus dem Vliesstoffquerschnitt vertikal ausgetragenen Faserteile 6 in ein mitlaufendes Bürstenband eingetragen, um die vertikale Anordnung zu behalten und nicht umgelegt und dann durch folgende Nadeldurchstiche in schräger Lage fixiert zu werden.
Zur Erhöhung der Festigkeit und der Oberflächenbeständigkeit der verwendeten textilen Struktur können im Vliesstoffquerschnitt bis zu 25 % thermische Bindefasern enthalten sein, die einen zusätzlichen Bindeeffekt garantieren. Eine weitere Möglichkeit zur Verbesserung der Eigenschaften des Polstervliesstoffes ist durch die Anordnung zusätzlicher textiler und/oder nichttextiler Flächen gegeben. Diese können direkt im Vliesstoffquerschnitt und/oder auf der der Faserpolschicht 7 abgewandten Seite angeordnet sein. Als textile Flächen können beispielsweise Gewebe, Gewirke, Gestricke und Vliesstoffe oder auch thermoplastische Klebefolien oder Klebevliese eingesetzt werden, die bereits bei der Vliesstoffherstellung mit eingearbeitet werden können und dann einer effektiven Bindung mit dem Formteil dienen.
Ausführungsbeispiel
In einem Ausführungsbeispiel besteht die verwendete textile Struktur aus einem durch Fadenmaschen 2 verfestigten Vliesstoff 1. Dieser auch als „Maliwatt" bekannte Vliesstoff mit einer Flächenmasse von 135 g/m² besteht aus Polyesterfasern der Feinheit 3,3 dtex im Vlies und einem Bindefaden aus Polyester der Feinheit 50 dtex. Die Verfestigungsparameter auf der Nähwirkmaschine sind eine Maschinenfeinheit 22F und eine Stichlänge von 1,2 mm. Der Maliwatt-Vliesstoff wird auf einer Strukturierungsnadelmaschine mit folgenden Parametern vernadelt:
Einstichseite: Maschenstegseite 3
Stichdichte: 600 Stich/cm²
Nadelart: Kronennadel 15 x 18 x 42 S111
Stichtiefe: 7 mm
Dieser Vliesstoff besitzt auf der Fadenmaschenseite 5 eine Faserpolschicht 7 aus vertikal angeordneten Faserteilen 6 mit einer Dichte von mindestens 2000 Faserteile je cm² Vliesstoffoberfläche und einer Höhe von mindestens 2 mm.
Gegenüber dem Ausgangsvliesstoff „Maliwatt" weist die verwendete textile Struktur als Dekorvliesstoff mit der erfindungsgemäßen Faserpoloberfläche folgende Eigenschaftsänderungen auf:
Zunahme der
– Dicke um 35 %
– Höchstzugkraft quer um 75 %
– relativen Zusammendrückbarkeit um 30 %
– Druckelastizität um 45 %.
– Porenvolumen um 65 %

Claims

Verwendung eines durch Fadenmaschen (2) verfestigten Vliesstoff (1) mit dreidimensionaler Faseranordnung, der auf einer Seite eine Faserpolschicht (7) besitzt, die aus vertikal zum Vliesstoffquerschnitt abstehenden Faserteilen (6) gebildet ist, welche über die gesamte Fläche eine hohe Dichte, Parallelität und gleichmäßige Höhe aufweisen, wobei ein oder beide Enden (8) der Faserteile (6) im Vliesstoffquerschnitt mechanisch eingebunden sind und die Fadenmaschen auf der Maschenseite (2) und der Maschenstegseite (3) nicht zerstört sind, dadurch gekennzeichnet, daß er als Dekorstoff für Fahrzeugdachhimmel eingesetzt wird.
Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vliesstoff eingesetzt wird, bei dem die Faserpolschicht (7) auf der Fadenmaschenseite (2) des Vliesstoffes angeordnet ist.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vliesstoff eingesetzt wird, bei dem auf einem cm² Vliesstoffoberfläche der Faserpolschicht (7) mindestens 600 vertikal abstehende Faserteile (6) angeordnet sind.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vliesstoff eingesetzt wird, bei dem die Höhe der vertikal abstehenden Faserteile (6) vorzugsweise zwischen 1 bis 6 mm beträgt.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vliesstoff eingesetzt wird, der aus einem Faser- oder Filamentvlies besteht.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vliesstoff eingesetzt wird, der bis 25 Masseprozent thermoplastische Bindefasern enthält.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vliesstoff eingesetzt wird, bei dem an der Maschenstegseite (3) textile und/oder nichttextile Bahnen angeordnet sind.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vliesstoff eingesetzt wird, bei dem die Faserpolschicht (7) in den Fahrzeuginnenraum gerichtet ist.
Verwendung nach einen der Ansprüche 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vliesstoff eingesetzt wird, bei dem die Maschenstegseite (3) in den Fahrzeuginnenraum gerichtet ist.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vliesstoff eingesetzt wird, bei dem im Vliesstoffquerschnitt textile und/oder nichttextile Bahnen angeordnet sind.