DE1710252A1

DE1710252A1 - Beflockte Gewebe und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE1710252A1
Application number: DE19671710252
Authority: DE
Inventors: Paul Mcdowell; Sheehan Charles Russell
Original assignee: Dow Chemical Co
Current assignee: Dow Chemical Co
Priority date: 1966-02-01
Filing date: 1967-02-01
Publication date: 1971-10-21
Also published as: FR1509714A; US3492144A; BE693437A; GB1172591A; NL6701017A

Description

. F.Weickmann, Dr. Ing. A-Weickmann, Dipl.-Ing. RWeickmaki«

Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Patentanwälte I 7 I U Z O ä

HMY ⁸ MÜNCHEN 27, MOHI.STIIASSE22, RUFNUMMER 413921/22

Gase 11,569-i¹

THE DOW CHEMICAL COMPANY, Midland, Michigan / U. S. A.

Beflockte Gewebe und Verfahren su ihrer Herstellung

Die Erfindung betrifft beflockte Gewebe und ein neues Verfahren zu ihrer Herstellung, insbesondere beflockte Gewebe, die aus langen, gekräuselten Abschnitten eines synthetischen Einfadens bestehen, welche hinsichtlich Verscnleißfe3tigkeit, Florrückstellvermögen und allgemeinem Aussehen verbessert sind.

Das Beflocken ist eine sehr' wichtige moderne Methode zur Oberflächengestaltung von Textilien und Kunststoffen. Bei dieser Oberflächenbehandlung werden natürliche oder synthetische Stäube, kurze Fasern von verschiedener Stapellänge und -stärke oder Flocken von

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bestimmter Länge und Durchmesser durch, ein Bindemittel mit der gesamten Oberfläche oder einem Teil derselben von Textilien, ungewebten Stoffen, Kunststoff- oder Metallfolien sowie mit Leder, Kautschuk, Holz, Papier, Glas und Blech verklebt. Ein beflocktes Material besteht daher immer aus einem Unterlageaaterial, einem Bindemittel und dem Flor.

Eine der Hauptschwierigkeiten beim Beflocken liegt im Erzielen eines dichter;,, elastischen, beflocicten Teppichs bei Verwendung verhältnismäßig langer, geschnittener Fasern. Im allgemeinen sind sowohl 'Befloickungsdichte als auch Orientierung schlecht, wenn längere Pasern verwendet werden. Dies trifft besonders bei Acryl-, Polyolefin- und Vinylidenchlorid-Vinylehloridpolymerisatfasern zu. Infolge ihrer "wetterbeständigkeit sind diese Fasern ideal für im Freien befindliche Tep'oiehe und dekorative Überzüge geeignet. Um jedoch ein brauchbares Produkt zu erhalten, war es notwendig, zu büscheligen bzw. tuftingartigen Überzügen und 'Teppichen Zuflucht zu nehmen·

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BAD ORiG)NAL

ώΐιι Betuften mit diesen Materialien löst jedas Problem des HucksteHvermögens und des Ausseenij no en nicht. ±)le Fasern neigen zum Flachliegen und zeigen auch nach geringfügigem Gebrauch kein frisches Aussehen mehr.

Um diese und ähnliche Nachteile zu überwinden, w.urae gel'ariden, daS beflockte Stoffe, die hinsichtlich Verschleißfestigkeit, Florrückst ellveriaö'gen und Aussehen verbessert sind, nach einem Verfahren hergestellt werden ic'Junen, velehes darin besteht, daß verhältnismäßig lange Abschnitte von thermoplastischen Einzelfäden gekräuselt uiia aauri die gekräuselten Abschnitte der Einzelfäden auf eirr mit Klebstoff überzogenes geeignetes otoff- oder Gewebeunterlageiiatei-ial aufgebracht werden.

Auf diese !-.'eise hergestellte beflockte Stoffe

■weisen eine ?lordichte, ein Florrückstellvermögen, eine { Plo-rdaueriiaftigkeit und ein attraktives Aussehen auf, i

wie dies bidher bei beflockten Stoffen nicht zu erzielen

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ORfQINAL

Die Erfindung wird nachstehend in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung näher erläutert. In dieser stellen dar:

Pig. 1 einen Teilquerschnitt eines beflockten Gewebes, welches unter Verwendung von geraden, nicht gekräuselten Paserabschnitten ^ hergestellt wurde;

fc Pig. 2 einen LCeilquerschnitt eines erfin

dungsgemäß unter Verwendung von gekräuselten Padenabschnitten hergestellten beflockten Gewebes;

Pig. 3 eine perspektivische Ansicht eines unter Verwendung gerader, ungekräuselter Padenabschnitte hergestellten beflockten Gewebes;

ψ Pig. 4 eine perspektivische Ansicht eines

|: · unter Verwendung gekräuselter Faden-

abschnitte hergestellten beflockten Gewebes gemäß der Erfindung;

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- 5 ·-''■■■■'

Fig. 5 eine Seitenansicht* von einzelnen

Faserabschnitten, die unterschiedliche Kräuselungsgrade aufweisen;

Fig. 6 eine scheraatische Darstellung eines

zur Herstellung der beflockten Ge-■ webe der Erfindung verwendeten mechanischen Verfahrens, und

Fig. 7 eine schematische Ansicht eines zur · I Herstellung der beflockten Gewebe ge- | maß der Erfindung verwendeten elektrostatischen Verfahrens.

Wie aus den Zeichnungen, und am besten aus Fig.1 zu ersehen ist, neigen beflockte Gewebe mit verhältnismäßig langen, geraden Faserabschnitten 12 dazu, auf dem Gewebe 11, welches auf seiner Oberfläche einen Klebstoff-Überzug 10 trägt, flach zu liegen. Außerdem ist die Be- i

deckung und die Dichte schlecht, so daß man ein Gewebe ■. . . ■ " ' ■

erhält, das schlecht aussieht und für den Vertrieb ungeeignet ist. In Fig. 2 dagegen werden die bemerkenswerten Vorteile gezeigt, die bei Verwendung eines Faserabschnittes 13 Deim Beflocken eines Gewebes erhalten werden kön-

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8ADORiQJNAt

nen» In Abhängigkeit vom Ausmaß der Kräuselung und der Länge des Fadenabschnittes kann ein hoher Grad von Hückstellvermögen und Faserdichte im fertigen beflockten Gev/ebe erzielt werden»

Die perspektivische Ansicht von Fig. 3 und 4 zeigt noch deutlicher das unerwartete Ergebnis hinsichtfc lieh Flordichte und Rückstellvermögen, welches das unter Verwendung von gekräuselten Fäden hergestellte beflockte Gewebe aufweist. Fig. 3 zeigt die schlechte Bedeckung durch gerade, nicht gekräuselte Fäden und zeigt ihre Neigung, auf der Gewebeunterlage zu liegen statt senkrecht zu stehen. Dieser Effekt ist dem Fachmann bekannt und stellt den Hauptgrund dafür dar, daß lange Fäden bei den meisten Beflockungsmethoden im allgemeinen ausgeschlossen sind.

Im Gegensatz zu dem unbefriedigenden Gewebe von Fig. 3 steht das in Fig. 4 gezeigte beflockte Gewebe, wo die Floroberfläche des Gev/ebes aus gekräuselten Fäden besteht. Man erkennt ohne weiteres, daß die gekräuselten Fäden zum Ineinanderhaken neigen, woraus ein viel größeres Rückstellvermögen und eine viel größere Dichte resultiert, als sie gewöhnlicn bei mit langen Fäden beflockten Geweben gefunden wird.

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6AO ORiOiNAL

Die im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendbaren Fadenabschnitte besitzen eine Länge von etwa o, 35 bis 3ö mn und haben vorzugsweise eine Stärke im Bereich von 15 bis 1250 den, je nach dem gewählten Polymerisatfaden. Die Stärke,oder der Grad der Kräuselung wird in Pig..5 gezeigt, wo die einzelnen Faden- oder Faserabschnitte mit einem unterschiedlichen Kräuselungsgrad gezeigt werden. Der Kräuselungsgrad wurde bestimmt " unter Verwendung von 12,7 mm Schnittflocken und Messen J

aer Krümmungsradien, die vorzugsweise zwischen 3>2 und 1t,7 mm liegen. Dies läßt sich besser anhand der Fig.5e verstehen, wo die gestrichelte Linie, welche die Sehne darstellt, ein Haß für den Krümmungsradius bildet. Ilan ernennt lei^it, daß Pig. 5a eine 10/10 mm Krümmung(eine Krümmung von 1) und Fig. 5f eine 3,2 mm Krümmung aufweist . In Fi/;. 5b beträgt die Krümmung 12,7 mm, in Fig. 5c -J₁O mm usw.. Der erwünschte Krau se lungs gr ad schwankt je I

nach den speziellen Eigenschaften, die bei irgendeinem j

gegebenen befloclrten Gewebe gewünscht werden. Aus diesem Jrund dient Fig. 5 lediglich zur Veranschaulichung,'und die Erfindung ist nicht darauf beschränkt.

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8ADORKSJNAt

■ ■- 8 -

In Pig. 6 wird schematisch ein Verfahren zur Herstellung der beflockten Gewebe gemäß der Erfindung gezeigt. Das Verfahren besteht im wesentlichen darin, daß ein geeignetes Gewebsmaterial 16 über ein Förderband 24 läuft, wo ein geeigneter Klebstoff 19 gleichmäßig auf das Gewebe 16 aufgebracht und mit einer Hakel 28 geglättet wird. Das mit Klebstoff überzogene Gewebe 20 wird dann unter einem Flockenverteilungsgerät 26 durchgeführt, welches die geschnittenen Fadenabschnitte ™ 25 auf das überzogene Gewebe 20 herabfallen läßt. Um

die Fadenabschnitte 25 in den Klebstoff 19 einzudrücken und die -Flordichte zu erhöhen, wird das beschichtete Gewebe 20 durch rotierende SchlagstM.be 23, die unter dem Förderband 24 angeordnet sind, zur Vibration gebracht. Hierdurch wird das beschichtete Gewebe 20 nach oben bewegt, wenn die Flocken 25 nach unten fallen. Verzugsweise wird anschließend auf das beflockte Gewebe 30 eine ψ pneumatische Kraft angewendet, und zwar ir.it Hilfe des fe pneumatischen Gerätes 27, um überschüssige lockere Flokkeii vom fertigen Gewebe zu entfernen, Das fertige Gewebe 30 wird dann weiter-gefordert, zum anschließenden Trocknen öder ähnlichen Behandlungen.

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ORIGINAL _r.^.„

Fig. 7 zeigt ein. Alternatiwerfah.ren unter Verwenaung der elektrostatischen Beflockung im Gegensatz zur mechanischen Beflockung von Fig. 6. Wie man erkennt, sind die wesentlichen Schritte die gleichen wie in Fig.6, mit dem Unterschied, daß nunmehr ein positives ülektrodengitter 31 verwendet wird, durch welches die gekräuselte Beflockung 25' aus dem Beflockungstrienter 26' auf das sich bewegende, mit Klebstoff beschichtete Gewebe 2O^f herabfallen gelassen wird* Unter dem beschichteten ' . | Gewebe 20' ist eine geerdete Elektrode 29 angeordnet. |

Wenn-die gekräuselte Beflockung 25' das Gitter 31 passiert, werden die Flocken aufgeladen und in den Klebstoffüberzug 19' "hineingeschossen", wobei Flocken 25'> die nicht ankleben, ihre Ladung umkehren und zum Gitter 31 zurückgeschossen werden, wo die Beflockung 25' erneut die Polarität wechselt und wieder zu dem mit Klebstoff überzogenen Gewebe 20' zurückgeschossen wird. Diese Wirkung erfolgt sehr rasch, bis das beflockte Gewebe 30' j zwischen den Gittern 29 und 31 durchgelaufen, ist. Tor- j zugsweise werden nach dem Beflocken überschüssige Flocken pneumatisch entfernt mit Hilfe des Sauggerätes 27' .

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BAD ORIGINAL

- ίο ■-

Im Handel sind viele geeignete Klebstoffe erhältlich, wobei Klebstoffe vom Acryltyp infolge ihrer Wetterfestigkeit und ihres verhältnismäßig langen Topflebens bevorzugt v/erden.

Die Erfindung kann mit den meisten zur Verfugung stehenden synthetischen Fäden ausgeführt werden. Vorzugsweise besteht das Fadenmaterial aus einem Vinyli-™ denchlorid-Vinylchlorid-Mischpolymerisat (VeGl^-VCl) von r etwa 400 den. Auch Fäden aus polypropylen, Polyäthylen, Polyamiden wie Nylon, Polyestern wie Mylar, Acrylaten und Vinylverbindungen von 15 bis 600 den sind zur Verwendung in der Erfindung gut geeignet.

Zum Kräuseln der thermoplastischen ü'adenabsohnitte gibt es viele Möglichkeiten, beispielsweise Behandeln mit heißer Luft, Dampf und heißem Wasser mit oder ohne mechanisches Bewegen. 3s wurde gefunden, daß eine Behänd-

lung mit heißer Luft von etwa 105 bis 135 G während etwa 2 bis 10 Minuten eine geeignete Kräuselung hervorruft. Ebenfalls geeignet ist eine Dampfbehandlung bei Atmosphärendruck, die etwa 15 bis ;30 Sekunden dauert. G-leich gute Ergebnisse werden durch etwa 5minütiges Behandeln der Fä-

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8AO ORIGINAL

den in Wasser bei etwa 93 Ms 99⁰C erhalten, wenn die Befleckung oO Minuten bei etwa 99°G vorgefärbt ist. Um den gewünschten Grad von Kräuselung bei einem gegebenen Polymerisatfadenabschnitt zu erhalten, können Temperatur und Zeit verändert werden. ,

E e i s ρ i e 1

5 g einer aus 4-00 den VeClp-VCl-Mikroband von ä

12,7 mm präzisionsgeschnittenen Befleckung wurden unter λ Verwendung einer mechanischen Laboratoriums-Beflockungs-

2
maschine auf 0,145 m einer Probe von gewebtem VeCl₂-

VGl-Gewebe aufgebracht, welches mit 543 g/m eines Acrylklebstoffs beschichtet war.

dem mechanischen Schlagen wurden 1,08 g

Beflockung auf der klebenden Unterlage zurückgehalten.

gleich KuIl.

Dies ergab eine Beflockungsdichte von 210 g/m . Die Bedeckung war extrem schlecht, das Rückstellvermögen war

: i

Beispiel 2

5 g des gleichen 400 den Mikrobandes, welches in Beispiel 1 verwendet wurde, wurden 60 Minuten mit heißem

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BADORKSlNAt

Wasser bei 99°C vorgekräuselt. Dann wurde damit eine Pro-

2
be von Oi145 Jn eines gewebten VeCl^-VCl-Gewebes beflockt,

welches wie in Beispiel 1 mit 543 g/m eines Acrylklebstoffes überzogen war» Auf der Unterlage wurden 2,14 g Beflockung zurückgehalten. Die Beflockungsdichte auf der

Probe entsprach 416 g/m , was eine ungefähr 100>ige Verbesserung in der Beflockungsdichte infolge der Verwendung einer vorgekräuselten Beflockung zeigt.

B ei s pi e 1 e 3 bis 9

Es wurden verschiedene Wärmebehandlungen untersucht unter Verwendung eines 400 den Mikrobandes wie oben, welches anschließend auf mit Klebstoff beschichtete Gewebestücke angewendet wurde. In jeder Charge der geschnittenen Beflockung war der Kräuselungsgrad nicht einheitlich sondern verteilt. Ih iabelle I wird die Wärmebehandlung und die Kräuselungsverteilung gezeigt. Die Werte zeigen deutlich die verhältnismäßig große Variier-" barkeit in den im Rahmen der Erfindung brauchbaren Wärmebehandlungen. (Die Beispiele 3 bis 7 wurden mit Heißluft ausgeführt.)

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BAD ORiQiNAL

■■■-■■■ -* 15 -

Tabelle'I

Kräuselungsverteilung bei einem geschnittenen VeCl₂-VCl-

Mikroband von 12,7 m

Kräuselungsgrad (#): Wärmebehandlung 3,2 mm 4,8 mm 6,35 mm 9,6 mm 12,7 mm

5. 121⁰C - 5 Minuten

4. 155⁰G - 5 Minuten

5. 15O⁰G - 5 Minuten 5 45 55 15 —; f

6. 155⁰G - 2 Minuten

7. 155°C -10 Minuten

8. kochendes Wasser - ' . '

10 Minuten — 5 70 25

9. kochendes Wasser 10 Minuten

Trocknung bei 121°C 5 55 25 15

Beispiele 10 bis 22

In der in Beispiel 1 beschriebenen Weise wurden beflockte Gewebe hergestellt unter Verwendung von Fasern von Vinylidenchlorid-Vinylchlorid (flacher j&Lnfaden), Polypropylen, Polyamid, Metall (mit Thermoplasten wie Lurex überzogen), Polyester und AeryIverbindungen. Aji den beflockten Geweben wurde die 2ahl der Florfasern pro "6,45 cm (Quadratzoll) bestimmt. Die Proben wurden sowohl

2	10	18	60	10
15	17	58	32
5	45	55	15	—
4	10	10	56	40
5	50	55	10

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mit gekräuselten als auch mit ungekräuselten Beflockungen hergestellt, um die größere Faserdichte bei einer gekräuselten Beflockung gegenüber eine ungekr^:iuselten Beflockung zu zeigen. In der nachstehenden iabelle Ii "sind die Versuchsergebnisse gezeigt. In allen Fällen war die Befleckung auf eine Länge von 12,7 mm geschnitten.

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■- 15; -Tabelle II

tjeispxe.	L JiJ- u ucj. xaoöi	Art	Rtmd	Größe ;	Denier	Krümmungsradius	i
					(mm)	i
10	VeCl₂-VCl	Miicroband	0,076 χ 0,64 mm	400
11	H	Il	it	It	3,2
12	Il	It	Il	tt	4,8
13	I!	Il	Il	It	6,4
14	Il	(I	11	ti	9,6
15	Il	ri	ti	Il	12,7
16	Polypropylen	MiKroband	0,84 x 0,47 mm	225	6,4
17	!I	Oval	0,168 χ 0,53 mm	575	6,4	■ -J
1Ö	!I	Eund	0,05 mm	14,3	6,4
19	Po Ι,νami a	'Jrilqbal*	0,053 mm	15	6,4
20	Metall	geschütz - ter 'film	0,03 20,3 mm	110	6,4
21	Polyester	It	0,03 x 0,3 mm	76	.0,4
22	ϊ Acryl	0,079 mm	32,5	6,4

= Dreilappig

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BAD ORIGiNAL

- 1ο -

?03tsetzung Tabelle II

	Art der Faser	g/n	Floclcenflor	ung_(	;kräuselt Zahl der Fasern auf 6,45 cm-
			gekräuselt ι² Zahl der Fa- ₂ sern auf 0,45CIn""	142
	VeCl₂-VGl	380		142	20
	11	362		142	20
	Il	350	402	142	20
	Il	336	388	142	20
	H	264	360	142	20
	11		305		20
	Polypropylen		191		98
	Il		321		128
	Il		228		149
	Polyamid		1285		104
	Metall		1696		5
	Polyester		700		68
	Acryl		874		710
		1044

Beispiel

10
11
12
13
H
15
16
17
18
19
20
21
22

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x/ie obigen Ergebnisse zeigen deutlich, daß das erfind ungsgemäiSe Kräuseln eine Erhöhung der Flordichte zv.'ischen 47 und mehreren tausend Prozent ergibt. Außerdem verursacht das Verzahnen oder Ineinanderhaken der gekräuselten Fasern im fertigen Gewebe ein besseres stellvermögen als bisher bekannt war.

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BADORtGlNAL

Claims

PATENTANSPRUCH*,

1.J Verbessertes, verschleiß- und v/etteroeat^ndiges, beflocktes Gewebe aus kurzen i'asem, die mit einem Klebstoff an einem Unterlägematerial befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern aus bogenförmig-gekrümmten, gekräuselten Abschnitten von syntiietischen Polymer!satfasern bestehen.

2. Gewebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das synthetische Polymerisat ein Mischpolymerisat von Vinylidenchlorid und einem anderen äthylenisch ungesättigten Monomeren, Polypropylen, ein Mischpolymerisat von Acrylnitril mit mindestens einem anderen äthylenisch ungesättigten Monomeren, ein Polyamid oder ein Polyester ist.

3. Gewebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das synthetische Polymerisat ein Vinylidenchlorid-Vinylchlorid-^ischpolymerisat ist.

4. Verfahren zur Herstellung verschleiß- und wetterbeständiger, beflockter Gewebe, dadurch gekennzeichnet,

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8AD ORIGINAL

- 19 -

daß Abschnitte von synthetischen Polymerisatfasern gekräuselt und danach die gekräuselten Abschnitte auf ein mit Klebstoff überzogenes Gewebeunterlagematerial aufgebracht v.eraen.

b. Verfahren nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß als synthetisches Polymerisat ein Mischpolymerisat von Vinylidenchlorid oder Acrylnitril mit. einem an- ä deren äthylenisch ungesättigten Monomeren, Polypropylen, λ ein Polyamid oder ein Polyester verwendet wird.

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BAD