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Die
Erfindung betrifft ein Mehrfachgewebe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Mehrfachgewebes
gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 7.
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Es
ist allgemein bekannt, dass die Bekleidungsindustrie, die Fahrzeug-
und Luftfahrzeughersteller sowie Innenarchitekten ständig auf
der Suche nach Materialien sind, die neue und vorteilhafte Eigenschaften
aufweisen sowie das Geschmacksempfinden der Menschen positiv ansprechen.
Aus diesem Grund sind beispielsweise eine Vielzahl von Webmaterialien
und Webtechniken bekannt geworden, mit denen unter Nutzung von Wollen,
Haaren und/oder Kunstfasern Stoffe mit unterschiedlichen Eigenschaften
und unterschiedlicher Qualität
zu sehr unterschiedlichen Herstellkosten produzierbar sind.
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So
ist es nicht mehr neu, zwei oder mehrere unterschiedliche Webmaterialien
in einem Arbeitsgang zu weben. Diese Mehrfachgewebe weisen eine Reihe
von vorteilhaften Eigenschaften auf, zu denen beispielsweise eine
große
Stoffdichte, ein hohes Volumen sowie auf Wunsch auch eine Gewebeoberfläche mit
plastischen Strukturen gehört.
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Als
Beispiel für
ein solches Mehrfachgewebe sei hier Matelassé genannt, bei der es sich
um ein üblicherweise
ja quardgemustertes Doppelgewebe handelt, welches eine reliefartige
profilierte Musterung aufweist. Ein derartiges Mehrfachgewebe wird üblicherweise
mit einer Figur- und Bindekette sowie mit mehreren Schussystemen
hergestellt, so dass die Figurflächen
gegenüber
dem Grundgewebe plastisch hervortreten. Eine Verstärkung dieser
plastischen Eigenschaften beziehungsweise Strukturen kann durch
einen zusätzlichen
dicken Füllschussfaden
erreicht werden, der zwischen dem Ober- und Untergewebe eingewebt
wird. Eine weitere Steigerung der plastischen Eigenschaften lässt sich
auch dadurch erreichen, dass der tiefer liegende Fond leinwandbindig
und die plastisch wirkenden Figuren auf dem Gewebe atlasbindig sind.
Diese Vorgehensweise führt
zu einem Gewebe, dessen verschiedenen Gebiete unterschiedliche Lichtreflexionseigenschaften
haben.
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Nachteilig
an diesem Matelassé-Gewebe
ist, dass sich dieses wegen der beim Gebrauch auftretender Reibung
zwischen den übereinander
liegenden Gewebebahnen in der Regel nur für eher leichte mechanische
Beanspruchungen eignet. Eine gewisse Verbesserung der Reib- und
Verschleißeigenschaften
von Matelassé-Gewebe
lässt sich
durch eine besonders gute Abbindung der beiden Gewebebahnen untereinander
erreichen.
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Mehrfachgewebe
bzw. Doppelgewebe sowie deren Herstellung sind in dem Fachbuch von
Alfons Hofer, „Stoffe
2 (Bindung, Gewebemusterung, Veredelung)", Deutscher Fachverlag GmbH, Frankfurt
am Main, 1983, ISBN 3-87150-192-1, beispielsweise auf Seite 170
beschrieben.
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Darüber hinaus
ist es bekannt, ein bauschiges Faservlies oder Fadensystemgebilde
in einem so genannten Vernadelungs vorgang zu verfestigen, bei dem
in dieses eine Vielzahl von mit Widerhaken versehenen Nadeln wechselweise
eingestochen und herausgezogen werden. Bei diesem Vernadelungsvorgang
werden die Einzelfasern des Faservlieses oder des Fadensystemgebildes
zu einem festen und hinsichtlich der Gewebestärke weniger dicken Flächengebilde
verschlungen beziehungsweise verdichtet. Dabei ist die Dauer dieses
Vorgangs entscheidend für
die Stärke
und die Festigkeit des behandelten Faservlieses beziehungsweise
des Fasersystemgebildes. Auf diese Weise können Materialien erzeugt werden,
die bei unterschiedlicher Festigkeit und Stärke mehr oder weniger leicht,
luftdurchlässig und
elastisch sind. Eine solche Vernadelungstechnik wird bevorzugt mit
Naturfasern, insbesondere mit Haaren, zunehmend aber auch mit Kunstfasern durchgeführt.
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Um
die Reiß-,
Zug- und Scheuerfestigkeit sowie den Materialgriff von Doppel- beziehungsweise Mehrfachgeweben
weiter zu verbessern, werden solche Gewebe aber auch mit der genannten
Vernadelungstechnik behandelt. Die bisher bekannten derart vernadelten
Mehrfachgewebe sind hinsichtlich ihrer den Geschmacksinn der Menschen
ansprechenden Eigenschaften sowie hinsichtlich ihrer Haptik jedoch sehr
unvollkommen.
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Bekannt
zur Thematik der Vernadelungstechnik ist außerdem der Fachartikel „Relationships between
layer linkage and mechanical properties of 3D woven textile structures", von X. Chen, R.T.
Knox, D. F. McKenna und R.R. Mather; The Scottish College of Textiles,
Heriot-Watt Universiy Netherdale, Galashiels, Großbritannien;
erschienen in: Konferenz-Einzelbericht: Textiles and composites '92, VTT Symposium
133 (1992), Tampere, Finnland, Seite 166-172.
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Zudem
soll hier nicht unerwähnt
bleiben, dass im Textilentwurf plastische Textilgebilde häufig das
eigentliche Gestaltungsziel sind. So ist es beispielsweise möglich, aus
Polyesterfäden
hergestellte Grundmaterialien durch Anwendung von Wärme in unterschiedlichste
Formen zu prägen.
Diese Kunstfasertextilien sind überwiegend
eher leicht und fein gewebt. Zudem zeigen diese nach einer solchen
Wärmebehandlung
auf der Stoffrückseite
unvorteilhafterweise die Umkehrung der Musterung der Vorderseite.
Außerdem
führt die
Wärmebehandlung
oft zu unerwünschten
Materialverhärtungen.
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Außerdem ist
es bekannt, durch chemische Behandlung oder durch Bedrucken von
Stoffen sowie durch Kombination dieser beiden Verfahren ebenfalls plastische
Textilgebilde zu erzeugen.
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Schließlich ist
aus der
CH 59 646 ein
Vorprodukt zur Herstellung von auf der Unterseite verfilzten Decken
bekannt. Dieses Vorprodukt besteht aus einem Doppelgewebe, bei welchem
die Fäden
eines Obergewebes, das aus vegetabilischen, nicht filzfähigen, zum
Wasserdichtmachen geeigneten Gespinsten besteht, so weit voneinander
stehen, dass dieses Obergewebe zusammenschrumpfbar ist. Dies mit dem
Zweck, dass es das bei der Verfilzung des aus animalischen Gespinsten
bestehenden Untergewebes eintretende Einlaufen des letzteren nicht
hindert. Durch diesen Stoffaufbau wird die Aufgabe gelöst, dass
die komplette Decke bei einer späteren
Nutzung durch die unterschiedlichen Materialbeanspruchungen der
verschiedenen Deckenmaterialien nicht bricht.
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Vor
diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein
Mehrfachgewebe zu schaffen, welches hinsichtlich seiner Haptik,
der plastischen Wirkung seiner Oberflächenstrukturen, seiner Trageigenschaften
und seiner Gewebefestigkeit gegenüber bekannten Mehrfachgeweben
deutlich verbessert ist.
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Die
Lösung
dieser Aufgabe ergibt sich für
ein Mehrfachgewebe aus den Merkmalen des Patentanspruchs 1, während die
Merkmale des unabhängigen Verfahrensanspruchs
7 ein diesbezügliches
Herstellverfahren angeben. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen
der Erfindung sind den zugeordneten Unteransprüchen entnehmbar.
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Demnach
wird gemäß den Merkmalen
des Anspruchs 1 ein Mehrfachgewebe vorgeschlagen, bestehend aus
mindestens zwei Gewebeschichten und mindestens zwei verschiedenen,
miteinander verwebten Webmaterialien, wobei ein Webmaterial verfilzbar
sowie wenigstens ein weiteres Webmaterial nicht verfilzbar ist.
Außerdem
ist vorgesehen, dass das Mehrfachgewebe durch Vernadelung zumindest teilweise
verfilzt ist, und das nichtverfilzbare Webmaterial oder das verfilzbare
Webmaterial in dem Einstichbereich wechselweise oben liegen.
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In
Ausgestaltung dieses erfindungsgemäßen Mehrfachgewebes kann vorgesehen
sein, dass das verfilzbare Webmaterial und/oder die Gewebeschicht schrumpffähig und
das nicht verfilzbare Webmaterial nicht schrumpffähig ist.
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Bei
dem verfilzbaren Webmaterial kann es sich um eine Wolle, eine Wollmischfaser
oder eine synthetisch hergestellte Fa ser, sowie bei dem nicht verfilzbaren
Webmaterial um eine synthetisch hergestellte Faser oder eine Seide
handeln. Bei den synthetisch hergestellten Fasern wird es als vorteilhaft beurteilt,
wenn das nicht verfilzbare Webmaterial eine Polyesterfaser ist.
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Im
Rahmen der Erfindung liegt es, das Mehrfachgewebe als Doppelgewebe
auszubilden, wobei ein Webmaterial verfilzbar und ein weiteres Webmaterial
nicht verfilzbar ist.
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Schließlich kann
das Mehrfachgewebe auch als Dreifach- oder Vielfachgewebe aufgebaut sein, bei
dem mindestens ein Webmaterial verfilzbar und mindestens zwei Webmaterialien
nicht verfilzbar sind.
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Außerdem schlägt die Erfindung
ein Verfahren zur Herstellung eines aus mindestens zwei Gewebeschichten
und mindestens zwei verschiedenen Webmaterialien bestehenden Mehrfachgewebes
gemäß wenigstens
einiger der vorgenannten erfindungsgemäßen Merkmale auf, welches durch
folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet ist:
Verweben der
mindestens zwei Webmaterialien,
anschließendes Einstechen von Nadeln
in das Mehrfachgewebe und Verfilzen des filzfähigen Webmaterials,
wobei
das nichtfilzbare Webmaterial oder das verfilzbare Webmaterial in
einem Einstichbereich wechselweise oben liegen, derart, dass eine
musterbezogen unten in der Gewebelage befindliche filzfähige Gewebeschicht
schrumpft und verfilzt, während
sich eine musterbezogen oben befindliche filzfähige Gewebeschicht aufwölbt.
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In
Ausgestaltung dieses Verfahrens ist das Mehrfachgewebe musterbezogen
von seiner Rückseite
oder von seiner Vorderseite vernadelt, so dass sich unterschiedlich
ausgeprägte
Verfilzungs- und Strukturseiten ausbilden.
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Zudem
wird bei dem Herstellverfahren zur Variierung des Plastizitätsgrades
des Musters, also der optisch unterschiedlichen Ausprägungen der Filz-
und Strukturoberflächen,
die Feinheit der Widerhaken der Nadeln sowie die Einstichtiefe der
Nadeln in das Mehrfachgewebe als variable Prozessparameter genutzt.
Dabei werden vorzugsweise Kronennadeln verwendet.
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Zur
Verdeutlichung der Erfindung ist der Beschreibung eine Zeichnung
beigefügt.
In dieser zeigen:
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1 einen
schematischen Querschnitt durch ein Zweifachgewebe nach dem Webvorgang,
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2 eine
Zweifachgewebe gemäß 1 während des
Vernadelungsvorgangs, und
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3 das
Zweifachgewebe gemäß 2 nach
Abschluss des Vernadelungsvorgangs.
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Wie 1 demnach
leicht entnehmbar ist, handelt es sich bei dem dort gezeigten Gewebe
um ein unbehandeltes Mehrfachgewebe 1, welches aus einem
ersten Webmaterial 2 und einem zweiten Webmaterial 3 besteht.
Dabei ist das in geringerer Strichstärke dargestellt Webmaterial 2 ein
nicht verfilzbares Material, wie beispielsweise eine Kunstfaser,
während
das andere Webmaterial 3 aus einem verfilzbaren Material
wie beispielsweise eine Wolle besteht. Die beiden Webmaterialien
sind derartig miteinander verwoben, dass ein handhabbares Flächengebilde
geschaffen ist. Dieses Gewebe verfügt über Gewebestrukturen, die am
Ende des Herstellprozesses auf der Oberseite plastisch hervortreten werden
und so ein deutlich erkennbares und fühlbares Muster auf dem Mehrfachgewebe
erzeugen.
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2 zeigt
nun denjenigen Verfahrensschritt, in dem Nadeln 4 durch
die Stichstellen A, B des Mehrfachgewebes hindurchstechen, in denen das
nichtverfilzbare Webmaterial 2 beziehungsweise das verfilzbare
Webmaterial 3 in dem Einstichbereich wechselweise oben
liegen. Wie dieser Abbildung deutlich entnehmbar ist, durchsticht
die Nadel 4 an der Stichstelle A das nicht verfilzbare
Webmaterial 2, ohne dass sich im Einstichbereich 5 zwischen
dem nicht verfilzbaren Webmaterial 2 und dem verfilzbaren
Webmaterial 3 eine Verfilzung ausbildet. Dagegen ist im
Ausstichbereich 7 dieser Stichstelle A deutlich erkennbar,
dass von der Nadel 4 aus dem verfilzbaren Webmaterial 3 Fasern
herausgerissen und an die Unterseite des Mehrfachgewebes 1 befördert werden.
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Anders
sieht es dagegen an der Stichstelle B aus, bei der die Nadel 4 das
Mehrfachgewebe 1 an einer Stelle durchstößt, bei
der sich das verfilzbare Webmaterial 3 an der Oberseite
des Gewebes 1 befindet. In diesem Einstichbereich 6 wird
durch die Nadel 4 aus dem verfilzbaren Webmaterial 3 Fasern
herausgerissen und in den Zwischenraum zwischen die beiden Webmaterialien 3, 2 eingetragen.
Dadurch wird dieser aufgepolstert, so dass dieser Bereich als Oberflächenstruktur
deutlicher sichtbar wird als ohne eine derartige Vernadelung.
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Erwähnenswert
ist in diesem Zusammenhang, dass die an der Einstechstelle B losgerissenen Fasern
teilweise an der Ausstichstelle 8 auch das nicht filzbare
Webmaterial 2 durchdringen, so dass auch in diesem Bereich
B eine Verfilzung der Unterseite des Mehrfachgewebes 1 eintritt.
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Wie 3 verdeutlicht,
entsteht durch den gewählten
Aufbau sowie durch die Anwendung der Vernadelungstechnik ein fertig
gestelltes Mehrfachgewebe 14, das einen verdichteten Verbindungsbereich 11 aufweist,
an dessen Unterseite stärker
verfilzte Bereiche 9 und geringer verfilzte Bereiche 10 oder
ein insgesamt homogener Verfilzungsbereich ausgebildet ist. Die
Abfolge von unterschiedlich stark ausgeprägten Verfilzungsbereichen 9, 10 kann
dabei als Designmerkmal des fertigen Mehrfachgewebes 14 genutzt
werden. Es ist aber auch möglich,
die Verfilzung der Gewebeunterseite durch Variation der Feinheit
der Widerhaken der Nadeln 4 und durch deren Einstichtiefe,
sowie durch Variation Verfilzungseigenschaften der Webmaterialien
im gleichen Gewebestück
unterschiedlich auszubilden.
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An
der Oberseite des fertiggestellten Mehrfachgewebes 14 sind
dagegen in den Auffilzungszonen 12 erhabene Strukturbereiche 13 ausgebildet,
in denen sich dasjenige filzbare Webmaterial 3 an der Oberseite
des Mehrfachgewebes 14 befindet, das von der Nadel 4 durchstochen
wurde.
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Demnach
bewirkt das Vernadeln des Grundmaterials mit einem speziellen Nadeltyp,
beispielsweise mit einer sogenannten Kronennadel, ein Schrumpfen
der filzfähigen
Gewebeschicht. Die mustermäßig unten
befindliche filzfähige
Gewebeschicht schrumpft und verfilzt sich, während die muster mäßig oben
befindliche filzfähige
Gewebeschicht sich deutlich weniger zusammenschiebt und sich dabei aufwölbt. Die
Fäden der
restlichen Gewebelagen schieben sich im Zuge der Vernadelung zusammen und
werden so an die sich unten befindende filzbare Gewebeschicht gebunden.
Dadurch entsteht an der Oberseite des fertig bearbeiteten Mehrfachgewebes ein
ausgeprägtes
plastisches Gewebebild, dessen Zeichnung durch den Einsatz eines
Jaquardwebstuhls beliebig gestaltet werden kann. Auf der Unterseite
des vernadelten Mehrfachgewebes entsteht dagegen eine homogene flauschige
Filzfläche.
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Das
Mehrfachgewebe kann wahlweise von beiden Seiten genadelt werden.
Durch den Wechsel der Vernadelungsrichtung entsteht eine Umkehrung, also
das Negativ der Musterung. Der Plastizitätsgrad, mithin die Höhe der Wölbungen
der oberen filzbaren Webmaterialschicht, ist abhängig von der Feinheit der Nadeln
und ihrer Widerhaken sowie von der Einstichtiefe.
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Das
erfindungsgemäße Mehrfachgewebe hat
eine Reihe von Vorteilen. Zu diesen gehört, dass dieses doppelseitig
verwendbar ist, wobei eine Gewebeseite eine griffige Strukturierung
hat, während die
andere Seite eine mehr oder weniger homogene weiche Filzfläche aufweist.
Zudem kann schon beim Weben des Mehrfachgewebes jegliche Musterung des
plastischen Gewebebildes erreicht werden. Die Farb- und Materialeigenschaften
der Webmaterialien sowie die Kenngrößen der Vernadelungstechnik, also
Einstichtiefe, Einstichrichtung, Widerhakenfeinheit- und Widerhakenform,
erlauben eine große
Variationsbreite hinsichtlich des Farbdesigns, des Verfilzungsgrades
und der Plastizität
des herzustellenden genadelten Mehrfachgewebes. Es gibt daher keine Einschränkungen hinsichtlich
der Gewebestärke
sowie in bezug auf das Design und die Haptik des Gewebes.
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Außerdem ist
es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
möglich,
verschiedenartige Webmaterialien mit unterschiedlichen Farben und
Verfilzungseigenschaften zu nutzen. Auf diese Weise kann erreicht
werden, dass eine Farbüberlagerung
zwischen mehr oder weniger erhabenen Gewebebreichen eintritt. Schließlich ermöglicht es
das erfindungsgemäße Herstellverfahren,
dass die musterbildende plastische Strukturierung der Gewebeoberseite
farblich vom Gewebehintergrund abgesetzt ist.
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Die
erfindungsgemäß hergestellten
Mehrfachgewebe sind vorteilhaft in der Innenarchitektur, beispielsweise
für Möbelbezugsstoffe,
Decken, Kissen und Tapeten einsetzbar, während diese in der Bekleidungsindustrie
wegen ihrer weichen rückseitigen
Filzoberfläche
vorzugsweise für
die Herstellung von Mäntel,
Jacken, Hosen und Röcken
genutzt werden können.
Schließlich
ist die Nutzung dieser Mehrfachgewebe auch als Bezugsstoffe für Sitze
und Verkleidungen in der Fahrzeugindustrie voraussichtlich mit Vorteil
nutzbar. Im letzteren Fall kann die Nutzung von Polyester anstatt
von Wolle sinnvoll sein.