DE2063204C3 - Mit Kunststoff überzogenes Garn aus einem Bündel von Filamenten und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents
Mit Kunststoff überzogenes Garn aus einem Bündel von Filamenten und Verfahren zu dessen HerstellungInfo
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Description
a) | Polyvinylchlorid | 50-150 |
b) | DioctylphthaJat " | 50-100 |
c) | Antimontrioxyd | 1-10 |
d) | Barium-Cadmium- | |
Zinkverbindung | 0.1-6 | |
e) | Azodicarbonamid | 1-10 |
0 | Lösungsmitteldispergiertes | |
Acrylharz | 0,1-16 | |
g) | Terpolymer von | |
Vinylpyrrolidon | 3-20 | |
h) | Talk | 0,1-10 |
i) | Pigmentierte Dispersion | Nach "Bedarf |
j) | Schmiermittel | Nach Bedarf |
k) | Petroläther | Nach Bedarf |
Die Erfindung betrifft ein Garn aus einem Bündel von Filamenten, vorzugsweise von verzweigten Glasfilamenten,
mit einem eine rauhe Oberfläche aufweisenden Kunststoffüberzug.
Ein derartiges Garn isi bereits aus der US-PS
33 23 975 bekannt Dieses bekannte beschichtete Garn, vorzugsweise Glasgarn, hat ein unangenehm glänzendes
Aussehen, und faßt sich unbehaglich an, weshalb mit derartigen Beschichtungen versehene Glasgewebe
häufig abgelehnt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein beschichtetes Garn der eingangs genannten Gattung so
auszubilden, daß es sich angenehmer anfiihk und angenehmer aussieht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgcpaB dadurch gelöst,
daß die Umhüllung eine Zellenstruktur aufweist und aus einem verschäumten Material besieht.
Der mit Hilfe der Erfindung erzielbare technische Fortschritt ist in erster Linie darin zu sehen, daß
Glasgewebe vorgeschlagen werden, bei denen die Filamentenbündel eine Schaumstoffumhüllung aufweisen.
Diese Schaumstoffumhüliung sieht wegen ihrer rauhen Oberfläche matt aus und vermittelt ein
angenehmes Gefühl auf der Haut beim Anfassen. Dabei ist die Oberflächenrauhigkeit der beschichteten Glasgarne
eine Folge der zähen Struktur des Kunststoffschaumes, wobei diese Oberflächenrauhigkeit in erster
I inie durch offene Zellen verursacht ist.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann der Schaumstoff-Überzug lediglich an die
äußersten Filamente des Filamentenbündels gebunden werden, da auf diese Weise die inneren Filamente
freibeweglich bleiben. Dabei hat es sich ferner als vorteilhaft herausgestellt, daß das Filamentenbündel mit
einer ersten Beschichtung aus einer Schutzschlichte versehen ist. Ferner können in der Kunststoffumhüllung
im Abstand voneinander angeordnete blasenartige Zellenteile vorgesehen sein, die kleiner als die Kämme
der runzeligen Oberfläche sind und sich über die ganze Oberfläche des Überzuges verbreiten. Dabei hat es sich
ferner als vorteilhaft herausgestellt, daß sich die länglichen Kämme der runzeligen Oberfläche im
allgemeinen längs des Umhüllungsmaterials erstrecken
und ein* Höhe von etwa 5 bis 20% des durchschnittlichen
Durchmessers des Umhöllungsmaterials besitzen. Außerdem kann die Kunststoffumhallung vorteilhafterweise
eine Dicke besitzen, die im wesentlichen dem Durchmesser des Filamentenbündels entspricht Außerdem
wurden günstige Materialeigenschaften dadurch erreicht, daß die Kunststoffhülle gemahlene Fasern
enthält
Das Herstellen eines solchen mit einem Schaumstoff überzogenen Garns aus einem Bündel von Filamenten, ι ο
erfolgt mach der Erfindung dadurch, daß das Filamentenbündel
mit einem thermoplastischen oder einem wärmeaushärtenden Kunstharz beschichtet wird, welchem
ein Treibmittel zugesetzt ist dessen Zersetzungs- Bestandteile temperatur bei Verwendung eines thermoplastischen
Kunstharzes auf dessen Schmelztemperaturbereich abgestellt ist und bei Verwendung eines warmaushärtenden
Kunstharzes auf die Temperatur abgestellt ist bei welcher die Kunstharzkomponenten miteinander
reagieren, daß das beschichtete Material einer Wärmebehandlung unterzogen wird, die ausreicht, um das
Treibmittel zu aktivieren und das Kunstharz ausreichend flüssig zu halten, und daß das schaumbeschichtete
Material zwecks Stabilisierung seiner Zellenstruktur und seiner Oberflächenbeschaffenheit abgekühlt wird.
Dabei hat es sich als vorteilhaft herausgestellt daß als
thermoplastisches, harziges Material ein flüssiges Plastisol verwendet wird. Ferner kann der Überzug
vorteilhafterweise erhitzt werden, um seine Viskosität bis zu einer gelartigen Konsistenz zu erhöhen. Nach
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann das Glasgarn nach Aufbringen des ersten Überzuges mit
einem zweiten Überzug der gleichen Zusammensetzung versehen werden, wobei auch der zweite Überzug mit
dem Treibmittel versehen ist. Der getrocknete Überzug besitzt folgende Zusammensetzung in Gewichtsteilen:
oder ein Bündel 12 aus eng gepackten kontinuierlichen
Glasfäden 13, die voi einer flexiblen Umhüllung 14 aus
einer Planikmasse umgeben sind, umfaßt. Der Multifilamentkern
bzw, das Bündel aus eng gepackten kontinuierlichen Glasfilamenten ist vorzugsweise mit
einer Schutzschlichte ausgerüstet, um die Filamente während der Verarbeitung zu schützen. In die
Schlichten können gegebenenfalls wasserabstoßende Materialien einverleibt werden.
Ein Schlichtengemisch, das sich zum Schützen der Glasfilamente gut bewährt hat und das mit dem flexiblen
Mantel verträglich ist, umfaßt bzw. enthält:
Gewichtsprozent
Wachsemulsion
Kationisches Polyesterharz
Wasserlösliche Polymere von
Äthylenoxyd mit hohem
Molekulargewicht
Gelatine, enthaltend Aminosäuren mit Ringstruktur
und geradkettiger Struktur
Diammoniumphosphat
Stearatochrom-VI-chlorid
Eisessia
Kationisches Polyesterharz
Wasserlösliche Polymere von
Äthylenoxyd mit hohem
Molekulargewicht
Gelatine, enthaltend Aminosäuren mit Ringstruktur
und geradkettiger Struktur
Diammoniumphosphat
Stearatochrom-VI-chlorid
Eisessia
Entionisiertes Wasser
1^44
2,736
0,560
0,121
2,431
pH auf 3,5-4,0
eingestellt
Rest
a) | Polyvinylchlorid | 50 bis 150 |
b) | Dioctylphthalat | 50bisl00 |
c) | Antimontrioxyd | Ibis 10 |
d) | Barium-Cadmium-Zinkverbindung | 0,1 bis 6 |
e) | Azodicarbonamid | I bis 10 |
0 | Lösungsmitteldispergiertes | |
Acrylharz | 0.1 bis 16 | |
g) | Terpolymer von Vinylpyrrolidon | 3 bis 20 |
h) | Talk | 0,1 bis 10 |
i) | Pigmentierte Dispersion | Nach Bedarf |
j) | Schmiermittel | Nach Bedarf |
k) | Petiroläther (mineralspirits) | Nach Bedarf |
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezug auf die Zeichnung näher
beschrieben. In dieser zeigt
F i g. 1 erne vergrößerte perspektivische Wiedergabe eines mil: Schaumstoff überzogenen Garns,
Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus einem Querschinitt durch das Kunststoffbeschichtete Garn von
Fig. 1.
Fig.3 eine Seitenansicht eines ersten Abschnitts einer Vorrichtung zum Herstellen des Garns,
Fig.4 eine Seitenansicht eines zweiten Abschnitts
der in F i g. 3 dargestellten Vorrichtung,
F i g. 5 eine Draufsicht auf einen Abschnitt der in den F i g. 3 und 4 dargestellten Vorrichtung und
Fig. 6 eine perspektivische Darstellung eines unter
Verwendung des in den Fig. 1 und 2 dargestellten Garns hergestellten Gewebes.
Die F i g. 1 und 2 geben ein erfindungsgemäßes Garn 10 wieder, wobei das Garn 10 einen Multifilamentkern
Die flexible Umhüllung 14 ist ein federndes Zellgebilde, das als geschlossen- oder einzellig mit einer
im wesentlichen kontinuierlichen bzw. geschlossenen äußeren Oberfläche dargestellt ist. Die Umhüllung 14
besteht aus einem verschäumten Kunststoff mit Zellenoder Hohlräumen 18, deren Größe variiert. Diese Zellen
können bis zu 0,18 bis 0,25 mm oder mehr groß sein. Wie aus Fi g. 2 zu ersehen ist, durchdringt bzw. imprägniert
die Umhüllung 14 das Bündel 12 aus Glasfilamenten 13 nicht völlig. Bei dieser Ausführungsfonn drirgt das
Material der Umhüllung 14 nur zwischen die äußersten Filamente des Bündels 12 ein; es kann jedoch zuweilen
zweckmäßig sein, das Bündel 12 vollständig mit dem Material der Umhüllung 14 zu imprägnieren. Ein nur
peripheres Eindringen des Umhüllungsmalerials ergibt
4> eine mechanische Bindung zwischen der Umhüllung 14
und dem Bündel 12. Wenn das Material der Umhüllung nicht das gesamte Bündel durchsetzt, sind die inneren
Filamente des Bündels frei, um sich in Längsrichtung des Bündels bewegen zu können, wenn sich das Garn 10
">o durchbiegt. Die Umhüllung kann vom Bündel abgestreift
werden, und zwar in sehr ähnlicher Weise wie eine Schutzschicht von einem bestimmten Objekt
entfernt wird. Normalerweise durchdringt das Umhüllungcm.iterial
nur etwa 5 bis etwa 50% des Bündels,
Vi wobei eine Durchdringung von etwa 20 bis 40% üblich
ist. Es ist zweckmäßig, daß die Umhüllung Ί4 °twa gleich
dick ist, wie der Durchmesser des Bündels 12, so daS z. B. ein Bündel mit einem Durchmesser von etwa
0,254 mm von einer Schicht umgeben ist, deren Stärke
«ι oberhalb der Oberfläche des Bündels in Längsrichtung
etwa 0,254 bis 0381 mm beträgt. Man kann jedoch die
Dicke des Mantels zwischen einem Wert, der kleiner oder beträchtlich größer als der Bündeldurchmesser ist.
variieren. Die Dichte des Schaums beeinflußt den Griff,
h> die Abriebseigenschaften, die Bedeckung, das Gewicht
usw. Die Dichte des Manteis beträgt vorzugsweise etwa 0.317 kg/dm2, kann jedoch auch nur 0,08 kg/dm2 oder
aber bis zu 0.56 ke/dm2 betragen.
Die äußere Oberfläche 20 der Umhüllung 14 ist im wesentlichen kontinuierlich bzw. geschlossen und rauh,
wobei diese Rauhheit der Umhüllung ein nicht schimmerndes bzw. glänzendes Aussehen verleiht. Wie
in den F i g. 1 und 2 erläutert ist, ist die Oberfläche 20 '> gerunzelt mit Furchen oder Tälern 22, die sich im
allgemeinen in Längsrichtung des Garns 10 erstrecken und Kämmen oder etwas länglichen erhabenen Teilen
24, die sich ebenfalls im allgemeinen in Längsrichtung des Garns 10 erstrecken. Weiterhin sind dünnwandige, in
blasenartige Zellen bzw. Zellteile 26, die kleiner als die Kämme 24 sind, wahllos über die Oberfläche 20 verteilt.
Die blasenartigen Zellteile bzw. Zellen sind im wesentlichen alle geschlossene Zellstrukturen, ausgenommen
eine sehr kleine Anzahl von Zellen, deren η Wand bei der Zersetzung eines in dem Mantel
enthaltenen Treibmittels aufgeplatzt zu sein scheint. Diese Zellteile 26 sind durch die Oberfläche 20
die Oberfläche 20 nur als matt aussehend wahrnimmt. :»
läßt gewöhnlich bereits eine kleine Vergrößerung von nur etwa 10 Mal bis 20 Mal ihre faltige und blasige
Topographie klar erkennen. In den meisten Fällen liegt die Höhe der Kämme 24 in einem Bereich zwischen
etwa 5 bis 20% des durchschnittlichen Durchmessers r> des Garns 10; die Höhe der Kämme kann jedoch auch
aus diesem Bereich herausfallen. Die Tiefe der blasenartigen Zellteile 26 hat einen drastischen Effekt
auf die gewünschten Eigenschaften des beschichteten Garns. Gewöhnlich ist der Griff des beschichteten bzw. in
ummantelten Garns trocken oder warm, wenn die Tiefe zunimmt, wohingegen bei abnehmender Tiefe der Griff
»ölig« oder »kalt« ist. Die Kämme 24 und Furchen 22 neigen dazu, der Richtung der Filamente 13 im Bündel
12 zu folgen. Dementsprechend vereinigen sich die r> Kämme und Furchen miteinander, um sich in einer im
allgemeinen parallel zu den Filamenten 13 verlaufenden Richtung längs eines im allgemeinen schraubenförmigen
Pfades längs der Länge des Bündels 12 zu erstrecken.
Außer einem Bündel von Glasfilamenten 12 kann man ·»»
eine Vielzahl verschiedener Textilbündel und Materialien verwenden. Zum Beispiel kann das Bündel 12
entweder ein Bündel aus Filamenten oder aus einem Vlonofilament bestehen; jedoch sind Multifilamentkerne
bevorzugt. Überdies kann man außer Glasfaden -~>
Filamente aus anderen Textilmaterialien wie Baumwolle. Polyamide. Polyester, Zellulose und so weiter,
verwenden. Die Filamente im Bündel 12 können kontinuierlich oder diskontinuierlich sein. Wenn man
diskontinuierliche Fäden verwendet, so können dies vi
Stapel!ängenfa«ern sein. Während bei einem Multifilamentaufbau
das Bündel 12 ungezwirnt, gezwirnt oder gefacht sein kann, wird es vorgezogen, einzelne und
gezwirnte Garne zu verwenden. )edoch kann man auch einen texturierten Multifilamentkern verwenden.
Die Umhüllung 14 kann ein beliebiges geeignetes geschmeidiges Kunststoffmaterial aus entweder thermoplastischen
oder warmaushärtenden Harzen sein. Wenn auch in der Praxis mit Vinylumhüllungen gute
Ergebnisse erzielt wurden, so kann man doch für die Umhüllung Harze wie Polypropylen, Polyäthylen,
Acrylnitrilbutadienstyrol. Styrolbutadienkautschuk, Silikonkautschuk. Polyamide, Polyester. Urethane, Epoxy-
und Acrylharze verwenden.
Man kann eine Vielzahl verschiedener flüssiger. harzartiger Materialien verwenden, d. h. flüssige Harzsysteme,
um die Umhüllung 14 um das Bündel 14 zu erzeugen. Diese Systeme können aus auf flüssigem Harz
oder aus in einer Flüssigkeit, die entweder wäßrig oder ein Lösungsmittel ist. dispergiertem Harz bestehen.
Wenn ?in '" pinrr Flüssigkeit disnp.rgiertes Harz
verwendet wird, so kann die I larzdispersion molekular dispers, eine Suspension oder eine Emulsion sein oder
man kann auch ein Heißschmelzsystem anwenden.
Die ummantelten Garne der Erfindung lassen sich auf herkömmlichen Textilherstellungsvorrichtungen unter
Anwendung von Standardtechniken leicht verarbeiten bzw. herstellen.
Das Herstellen der Garne 10 umfaßt das Beschichten eines ':nearen Materials, wie eines Glasgarns, mit einem
flüssigen harzigen Material, das ein Treibmittel aufweist, das sich bei einer ausgewählten Temperatur während
das harzige Material sich zu einem flexiblen Mantel verfestigt, zersetzt, um dadurch ein Schäumen zu
bewirken und eine rauhe oder runzelige und im wesentlichen geschlossene äußere Oberfläche zu bilden.
Im Falle eines warm aushärtenden Harzsystems ist das Treibmittel eines, das sich bei einer Temperatur in
einem Bereich zersetzt, in dem die Harzkomponenten des Systems chemisch reagieren. Im Fall eines
thermoplastischen Harzsystems ist das Treibmittel eines, das sich im Schmelztemperaturbereich des
Harzes zersetzt. Auf jeden Fall muß Erhitzen während des Verschäumens das Umhüllungsmaterial während
der Verschäumung ausreichend flüssig natten, um es zu
ermöglichen, daß aus dem Treibmittel stammendes Gas sich ausdehnt, wobei jedoch das Gas zurückgehalten
werden muß. um Verschäumung und Bewegung im Material zu bewirken, um die zellige Umhüllung 14 zu
bilden.
Besonders gute Ergebnisse wurden erzielt, wenn die Umhüllung 14 aus einer modifizierten Vinylharzbeschichtung.
gemäß den Beispielen I bis V besteh'
Ingredientien | Beispiel I | Beispiel II | Beispiel III | Beispiel IV | Beispiel V |
Gewichtsteile | |||||
Polyvinylchlorid | 100 | 100 | 50-150 | 50-150 | 50-150 |
Weichmacher | 70*) | 70 | 50-100 | 50-100 | 50-100 |
Treibmittelstabilisator und | 4 | 4 | 1-10 | 1-10 | 1-10 |
-aktivator | |||||
Zeilgrößenstabilisator | 4 | 4 | 0,1-6 | 0,1-6 | 0,1-6 |
Treibmittel | 2 | 6 | 1-10 | 1-10 | 1-10 |
liigreilientien
CirifTmodifizierungsmittel
Flammhemmendes Mittel
Anoiß.inischcr Zusatz
Pigmente
Schmiermittel
Verdünnungsmittel
*) Wie ClWLi modifiziertes Phthaliil.
Heispiel !
(jcwiehlsteile
(jcwiehlsteile
Heispiel IV
0.1-16 0.1-16 0.1-16
5 3-20 3-20 3-20 - 0,1-25 0,1-25 Nach Bedarr Nach Bedarf Nach Bedarf Nach Bedarf Nach Bedarf
0,1-5 Nach Bedarf Nach Bedarf Nach Bedarf Nach Bedarf Nach Bedarf
Der Weichmacher ist ein modifiziertes Phthalal. der
Ireibmittelstabilisator und -aktivator ist ein Gemisch aus Barium. Cadmium, /ink. organischer, Verbindungen.
C iiciatieiungsmiiiei. tier /cni:ioijenMauiiiS«iiui' nt Ciπ
modifiziertes Polyvinylpyrrolidon.das Verdünnungsmittel
ist ein im Handel erhaltliches Kerosin oder ein geeigneter Petroläther. das Grilfmodifizierungsmitlel
ist ein Acrylharz, das flamnihemmcnde Mittel ist
Antimontrioxvd. c|as Schmiermittel ist ein Silikon und
der anorganische Zusatzstoff ist vorzugsweise Talk.
Das Mischverfahren umfaßt die Herstellung einer Vormischung durch Vermischen des Stabilisatoraktivators.
Treibmittels, /ellgrößenstabilisators und etwa /;-,
des Weichmachers während einer Zeitdauer von etwa ~>
Min. bei etwa 750 UpM. Farbpigmente sollten, ge wiir .^hlenfalls. dieser Vormischung zugesetzt werden.
Anschließend werden die. wie vorstehend angegeben,
hergestellte Vormischung und der Rest des Weichmachers in einen Mischersatz für 750 UpM gegeben, bevor
das Polyvinylchlorid und das flammhcmmende Mine! zugegeben werden. Nachdem die Zugaben erfolgt sind,
wird die Geschwindigkeit des Mischers auf etwa 1000 UpM erhöhl und etwa 15 Min. gemischt, wobei
man sorgfältig darauf achtet, die Temperatur des Gemisches nicht über 35 C steigen zu lassen.
Kino Vormischung der erforderlichen Menge des Griffmodifizieriinirsmittcls wird hergestellt, indem man
dasselbe mit einer gleich großen Menge eines Verdünnungsmittels mischt und in den vorstehend
erwähnten Mischer gibt, durch Reduzieren von dessen Geschwindigkeit auf b00 UpM und Mischen für etwa in
Minuten.
An diesem Punkt wird die Gemischviskosiiät etwa
2000 bis 3000 mPas betragen. [■·, sollte ausreichend
Verdünnungsmittel zugegeben werden, um die Viskosität
auf 1000 bis 2000 mPa ■ s zu verringern.
Wenn die Viskosität auf den vorstehenden Bereich eingestellt ist. können Proben des Gemisches zur
Farbmessung genommen werden. Es ist wünschenswert, das Gemisch etwa 24 Stunden altern zu lassen und dann
die Viskosität erneut zu prüfen.
Das Gemisch wird beim Einfüllen in Trommeln zur Lagerung filtriert, um sicherzustellen, daß Fremdmaterialien
entfernt werden.
Die Anwendungsviskosiiät des Gemisches reicht von etwa 130OmPa-S bis loOOmPas bei 26.67 bis
32.22CC. Die Teilchengröße des Gemisches sollte 75 um
nicht übersteigen.
Andere Zusätze zu den Rezepturen bzw Ansätzen dieser Erfindung können aus der Gruppe, die aus
pigmentartigem Kaiiumtit;;nat. Baumwoiiimers. Perchloräthylen.
Wasser. Acryiiatexemulsionen. Acrylhydroxoldispersionen.
Acetat- A ι hylen-Compoly nieren, Nylondispersion, lonomcrcn. Urethan, l.ösungsmittellöstingcn
von Acrylharz, Zelluloseschleim (trocken). Silikonharzen mit" hohem Molekulargewicht, !rucken
gepulvertem Glimmer. Zelluloseacetat, Holzpulpe (trokkcn und naß). Maisstärke, kolloidalem Siliziumoxyd,
I luorotelomeren, Carboxylmclhylzellulose. Silikonkautschuken,
opoxydicrtcm Sojabohnenöl, kaiionischem Schmiermittel, polymerem Weichmacher. Lacken, Äthylenoxydpolymeren
und gemahlenen Glasfasern besteht, ausgewählt werden.
Die Ansätze bzw. Rezepturen besitzen eine Schmelztemperatur in einem Bereich von 121 bis etwa 232 C.
Das "Treibmittel zersetzt sich bei 190 bis 204 C. Man
kann Treibmittel verwenden, die sich bei anderen Temperaturen im Schmelz.teniperaturbereich des Plastisols
zersetzen, z. B. bei einer niedrigeren Temperatur mit dem Schmclzberetch des Plastisols.
Man kann das Garn 10 nach einer Methode herstellen,
bei der auf das Bündel eine einzige Schicht oder eine mehrfache Schicht in einem horizontalen oder vertikalen
Verfahren aufgebracht wird. Wenn man ein Mehrfachbeschichtungsverfahren anwendet, so behandelt
die Erfindung die erste Schicht, normalerweise mittels Hitze, um ihre Viskosität zu einer hochviskosen
sielartigen Konsistenz >u erhöhen, ohne das Treibmittel
/u zersetzen. Anschließend erhitzt die F.rfindung die Beschichtungen ausreichend, um das Treibmittel zu
zersetzen und das Material der Beschichtungen zu durchmischen und um das Bündel einen einheitlichen
zelliüen Überzug 14 zu bilden. Das Einverleiben eines
Acryiharzes ir, die Beschichtungszusammcnsetzungen zeigt, daß e« den Griff günstig beeinflußt, d. h. trockner
oder wärmer wird. Das Acrylharz hilft auch in bzw. bei der Schmutzablösung und hilft eine rauhe, zähe
Oberfläche zu schaffen, die eine erhebliche Steifheit besitzt.
Die Funktion des Talks in den Beschichlungsrezepturen
scheint zu sein, daß er die Entflammungsverzögerung unterstützt, wenn der Übe-zug einer Flamme
ausgesetzt wird und scheint auch den Griff günstig zu modifizieren. Wenn gemahlene Fasern mit einer Länge
von etwa 3- bis zum etwa lOfachen des Durchmessers des behandelten Garns in die Beschichtungsansätze
einverleibt werden, so scheint die Struktur der Umhüllung gefestigt zu werden, wird der Griff günstig
beeinflußt und das beschichtete Garn weist eine Verminderung der Menge des davon erzeugten Rauches
auf. wenn es einer Flamme ausgesetzt wird.
in einem Mehrfachbeschichtungsve-fahren erhitzt die
Erfindung normalerweise die anfängliche flüssige Harzbeschichtung. um ihre Viskosität zu erhöhen. In
Abhängigkeit vom verwendeten llarzsystcm wird die Hitze entweder Flüssigkeit austreiben, um die Beschichtung
zu trocknen oder das Harz des Systems veranlassen, die Flüssigkeit zu absorbieren. In beiden
Fällen entwickelt die Viskosität einer anfänglich wärmebehandelten harzigen Beschichtung eine hochviskose geliirtige Konsistenz. Es Ist wichtig, vor dem
Aktivieren des Treibmittels ein Schmelzen der Beschichtung
zu erzielen, um einen Film zu erhalten, der Blasen- oder Gastaschen im Innern besitzt.
Die Erfindung benutzt eine abschließende Wiirmebc
handlung. die den /eiligen Überzug 14 aus den aufgetragenen harzigen Schichten bildet. Wenn das
verwendete Hai/ warmaiishärtcnd ist. zersetzt die
Endwärmebehandlung das Treibmittel, um Verschäunuing
zu bewirken und chemische Umsetzung /wischen den Harzkomponenten zu induzieren, um das beschichtete
Garn 10 zu bilden. Wenn das 11.uz thermoplastisch
ist, zersetzt tue ahschiicüeudc WiitiiicMeiuuUmmg
sowohl das Treibmittel als auch das I larz.
Die F i g. 5 bis 1 erläutern eine Vorrichtung, die eine
Mehrzahl von best !lichteten Garnen 10 erzeugt, wobei
die Umhüllung 14 aus verschüumtem Vinyl besieht und unter Verwendung der in Beispiel I angegebenen
Plastisolrezeptur gebildet ist. Die Vorrichtung verkör pert ein horizontales Verfahren, das zwei .Schichten ties
Plastisols auftragt und behandelt, und zwei Beschichtungsstationen
und zwei thermische Öfen einschließ!.
Wie dargestellt, wandern einzelne Glasgaruc H)O von
eigenen Lieferwickeln 102. die in einem Gatter 104
gehaltert sind, durch Führungen 106 und 108 /\\ einer
ersten Besehichtungsstation 110.
Die Besehichlungsslation 110 umfaßt einen Flüssigkeitsumlauf-
bzw. Uniwälzteil, der einen Behälter 112. eine Pumpe 114 und Leitungen 116. die mit Düsen 118
verbunden sind, umfaßt. Die llüssigkeitsumlaufanoidnung
führt der. ein Hrückenelemenl 122 mit einer Ilorizontalplatte 124 und Fndplatlen 126 sowie
Abwischdüsen 128 umfassenden Heschichiungsvorriehtungen
Flüssigkeit zu. für jedes Glasgarn 100 ist eine
Wischdüse 128 und für jede Wischdüse 128 eine Düse
!!9 v'.>rh::nd'.mri. Pi·.· ')iu,-n ns kind oberhalb des
lirüvkenelements 122 und zeigen nach unten. |ede Düse
117 führt tier Platte 124 an einer dem Einlaß einer
Wischdüse 128 benachbarten Stelle Plastisol 120 zu.
Die Pumpe wirkt so. daß sie Plastisol 120 aus dem
liehälter 112 durch die Leitung 116 zu den Düsen 118
fördert, um tlas Plastisol 120 von den Düsen 118 zum
lirückenelement 122 mit einer Geschwindigkeit r.
führen, die mnnicsicns etwas über derjenigen ι ·■,·
schwincligkeii lies;!, nut der die wandernden Garne 100
das Plastisol als ( txrzug wegtransportieren.
Die sich voranbewegendeii Glasgarne 100 wandern
durch angesammeltes Plastisol im Anschluß an den F.inlauf der Düsen 128 und dann durch die Düsen, um aiii
ihnen einen Uber/ug zu bewirken.
Überschüssiges Plastisol 120 fließt sowohl von der
hinteren Kante der Platte 124 als auch durch eine Öffnung 129 in der Vorderkante der Platte 124 in den
Behälter 112, um durch die Pumpe 114 erneut in Umlauf
gebracht zu werden. Obwohl Plastisol 120 zum Behälter 112 zurückfließt, führt die Pumpe 114 kontinuierlich
einen Überschuß des Plastisol zu, um in der Nähe der
Düsen 128 auf dem Brückenelement 122 eine wesentliche
Masse des Plastisols aufrecht zu erhalten.
Bei der Ausführungsform vereinigen sieb die Viskosität
des Plastisols 120 und die Spannung sowie die Geschwindigkeit der vorrückenden Glasgarne 100, um
tlas tiefe Eindringen des Plastisols in die Endlosfadenbündel
der Garne 100 zu verringern. Eine Spannung von 10 bis 20 g längs jedes der Garne 100 ist normalerweise
ausreichend, um die Encllosfädcn dicht zusammenzubringen und das Eindringen des Plastisols tief in jedes
der Garne zu verringern. Während die Viskosität des Plastisols 120 flüssig genug sein muß, daß das Plastisol
sich an die bewegten Garne anhängt und eine Schicht bzw. einen Überzug bildet, muß das Plastisol viskos
genug sein, um mit der Spannung in den Glasgarnen 100 zusammenzuwirken, um die Imprägnierung des Plasli-SdIs
in die Glasgarne 100 zu regeln. Ein flaches peripheres I.indringen von 10 bis 15% ces Plastisols 120
in die Garne 100 ist gewöhnlich bevorzugt; bei bestimmten Verwendungen kann jedoch eine vollständige
Imprägnierung erwünscht sein. In der Praxis ergibt
sich eine gute partielle Bündelimprägnierung, wenn die
Viskosität ties Plastisols im Behälter 112 etwa
! ~>ΐΐί! ütPü ί betrügt. YuusiiiiHU^e BiiP.deünvT'iiirnir
rung wurde durch Anwendung einer Plastisolviskosität tun etwa 500 mPa · s erreicht. Die Spannung längs tier
Garne 100 kann so eingestellt werden, daß sie die Regelung tier Plastisolpenetration in die Garne
unterstützt.
Die Garne 100 mit einem ersten Überzug wandern in
eine erhitzte Zone, wie einen thermischen Ofen 130. Die
temperatur des Ofens I 30 erhitzt den Plastisolübcrzug mindestens bis zur Gelatir.estufe ohne ihn zu schmelzen.
Wenn tier Ofen 130 dem Plastisolüberzug Wärme
zuführt, beginnt der Weichmacher in die Polyvinylchloridteilehen,
die durch den Weichmacher in Suspension gehalten werden, einzudringen. Die Teilehen beginnen
zu quellen und zu erweichen. Beim Quellen der Polyvinylehloridteilchcn bringt s;v ihre zunehmende
Größe in erzwungenen Kontakt miteinander. Die PlastisoKiskosität wächst. Wenn die erweichten Teilchen
weiter aufquellen, einwickelt sich das Plastisol in seine Gelierungsstufe. in tier der Überzug eine gelierte
oder gelartige Masse ist. Normalerweise setz! tier Ofen
die Garne einer Hitze von 21156 bis 232.22 C während
finer Periode von 2 bis ) Sek. aus.
Die Garne 100 mit ihrem anfänglichen gelartigeu I Iiltzul' bewegen sich durch kühlere Raumatniosphäre
zu einer zweiten Beschichtiingsslation 132 weiter, die
für jedes tier Garne 100 einen Wischer 134 und eine
Düse I !6 aufweist. Die Wischer 134 und die Düsen 136
wirken zusammen, um über dem etwas halbfesten .iniäiiL'üche,·. Überzug einen zweiten Üherzusr aus
Hiissisjem harzigem Material 137 liinzuziifügeti. /um
/ λ Ci k tier Erläuterung ist das flüssige harzartige
Material 1 37 ein Plastisol der gleichen Zusammensetzung,
tlas bei tier ersten Beschichtungsstation 110
.aufgetragen wird.
Die Vorrichtung der Station 132 umfaßt ein
I lar/lließsystem, das das flüssige Plastisol 137 umwäl/t.
um lur eine Menge des flüssigen Plastisols 137 am
Fintriitsbereich ties Wischers 134 zu sorgen, die an
Kegionen 138 angegeben ist. Eine Zuführleitung 139
führte das flüssige Plastisol 137 zu der Zone 138, die dem
Wischer 134 benachbart ist. Das Harzfließsystem
zirkuliert das flüssige Plastisol aus einem Behälter 142, der das flüssige Plastisol 1.37 in eine Sammelleitung 144
ablaufen läßt. Eine Pumpe 146 verbindet die Sammelleitung 144 mit der Zufuhrleitung 139 und fördert das
Plastisol 137 zum Ausgang des Zufuhrrohrs 139. Die Pumpe 146 fördert genügend Plastisol, um den Schütz
des Wischers 134 im wesentlichen voll "on Plastisol zu halten, wenn die Garne 100 durch die Schlhze wandern.
Il
Die einmal beschichteten Glasgarnc 100 wandern in
die Ansammlung von flüssigem Plastisol 137 in den Regione·! 138 und in die Wischer 1 34, die für jedes der
Garne einen Schlitz umfassen. |edes der Garne 100 taucht aus der Ausgangsscite eines Wischers I 34 auf, um
sofort in eine Düse 136 einzutreten. Überschüssiges flüssiges Plastisol fällt durch ein Sieb 138 auf den
Behälter 132.
Das an der zweiten Beschichtungsstation 132 aufgebrachte flüssige harzige Material 137 kann das i
gleiche wie, oder verschieden von dem flüssigen Plastisi)! sein, das an der ersten Bcschichtiiiigsstation
110 aufgebracht wird. Wenn die /weile Beschichtung ein
Thermoplast ist, sollte seine Schmelztemperatur in der Kegel die gleiche, wie die Schmelztemperatur der ersten
Schicht sein. Überdies sollte das Treibmittel eine Zersetzungstemperatur besitzen, die nicht liefer ais die
Schmelztemperatur der Überzüge isl. Weiterhin kann die F:irhr des ;in der /weilen Beschk htiiiigsstation I 32
aufgefage.ieii Plastisols die gleiche wie oder verschieden
viiiii i!-.t Farbe des an der ersten Beschichtungsstation
IO aufgetragenen Plastisols sein. Beispielsweise kann man scharf kontrastierende !,üben, wie Rot und
Blau, verwenden, oder man kann Weil! ,ils den ersten
Überzug mit einer grünen Deckhcv hkhtimg \erwenden.
um ein texturiertes Aussehen des Fndprodiikls zu
erreichen, oder man kann einen lon auf - Fon-f-lffekt
erzielen, indem man zwei Schattierungen der gleichen
Farbe verwendet. In jedem Fall sind Teile jeder der Farben sichtbar. Gewöhnlich ist die Dicke des /weiten
Überzugs geringer als die Dicke des ersten Überzugs, jedoch kann das Umgekehrte angebracht und in der Tat
unter bestimmten Umstanden bevorzugt sein. F.s kann zweckmäßig sein, die Glasgarne 100 an der eisten
Station 110 mit einer I lar//iis.immenset/ung /u
beschichten und die Garne das /weite Mal mit einer anderen Harz/iisammcnsetzung /u beschichten. Weiterhin
kann es /.uwcilcn zweckmäßig sein, einen
Überzug anzuwenden, entweder einen ersten oder einen nachfolgenden Überzug, der kein Treibmittel
enthalt, insbesondere der an der /weilen Station 132
aufgebrachte Uber/ug. um Figcnsi. hallen zu erhalten,
die nicht /u erhalten sind, wenn dann em I reibmittel
enthalten ist. z.B. Marie, Zähigkeit eic. Solch ein
Überzug kann zusätzlich /um /weilen Überzug vorhanden und ein Lösungsmittel- oder eine wäßrige
Dispersion von Silikonen. Ureth.men oder \crs!Verbindungen
sein. Fs kann fallweise aiu.li zweckmäßig sein, im
ersten Ofen 130 eine ausreichende llil/e anzuwenden,
um das Treibmittel /u /ersetzen, worauf ein zweiter
Über/ug folgt, der genügend erhii/i wird, um sein
Treibmittel zu /ersetzen.
Nach dem Verlassen der zweiten Beschichüiiigssia
tion 132 wandern Jie Glasgarne 100 zu einer zweiten erhitzien Zone, wie einem thermischen Ofen 150. Die
Temperatur im zweiten Ofen 150 ist hoch genug, um beide Überzüge genügend zu erhitzen, um sie zu
schmelzen und das Treibmittel zu zersetzen. Während der Ofen 150 die Überzüge erhitzt, schmilz: das Harz:
das Harz des zweiten Überzugs geht durch Gelieriing in
einen Heißschmelzschmelzzustand über. Die zwei Überzüge vermischen sich; die getrennte Identität der
Überzüge geht verloren. Im geschmolzenen Zustand erhitzt der Ofen 150 das Plastisol, um es hinreichend
flüssig zu halten, daß das Gas aus dem Treibmittel sich expandieren kann, während das geschmolzene Plastisol
hinreichend koherent gehalten wird, um das Gas zurückzuhalten, um Verschäumung und Bewegung des
geschmolzenen Piastisols zu bewirken, um den /.eiligen
Mantel 14, mit seiner rauhen oder runzeligen und im wesentlichen kontinuierlichen äußeren Oberfläche zu
bilden. Normalerweise entwickelt die Oberfläche des Mantels 14 die blasenartigen Zellteilc 26. Wenn das
Treibmittel das Gas freisetzt, beginnen die Zellen zu wachsen. Wenn die Zellen in uem geschmolzenen
Plastisol wachsen, koaleszieren einige der benachbarten Zellen, um einige größere oder gröbere Zellen n-it
größeren Gastaschen zu erzeugen. Der Ofen 150 setzt die Garne 100 einer Temperatur von 260 bis 287,78 C
während einer Dauer von 2 bis ~y Sek. aus. Fs ist vorzuziehen, den /weilen Ofen 150 auf einer um etwa
48.84 bis etwa H2.22 C höheren Temperatur zu hallen,
als die Temperatur des ersten < Hens 130.
ledes der beschichteten Garne 100 taucht aus dem
/weiten Ofen 150 als zusammengesetztes lineares Material 10 mit einem einstückigen Mantel aus flexiblem
Schaumvinyl auf. Die Gewichtsprozent der Mäntel, bezogen auf das Gewicht des zusammengesetzten
linearen Materials reicht von etwa 60% bis etwa 80 Gew.-%, und beträgt besonders bevorzugt etwa 7~>
Gew.-'Vo.
Wenn die lineare Zusammensetzung 10 den Ofen I 50 verläßt, sprühen Mitlei, wie Düsen 160, Wasser auf sie.
um das Abkühlen der Mäntel zur Fixierung ihrer zeitigen Struktur und rauhen äußeren Oberfläche zu
unterstützen. Anschließend durchqueren die linearen Zusammensetzungen IO einen Applikator 162. der em
geeignetes Schmiermittel 168, wie eine Flmulsion von
Diiiiethylsilikonöl auf die Zusammensetzungen über
trägt, um ihre Verwebbarkeit zu erhohen. Die
beschichteten Garne werden nachfolgend Naclibeli.uullungsvorgäiigen
ausgesetzt, wie Aufbäumen und We heu. Das geeignete Schmiermittel 168 verringert sii h
und hält in den Garnen wahrend des V'erwebens gleichmäßige Spannungen aiifrechi und irägi auch zur
Abriebsfestigkeil während diesen Nachbehandlung-, vorgängen bei. Wie dargestellt, umfaßt der Applikator
162 ein längliches zylindrisches Glied 164. das drehbar
auf einem länglichen Behälter 166 angebracht ist. D.is
zylindrische Glied 164 gehl durch das flüssige Schmiermittel 168. das im Helialter IM>
einnähen im Der Applikator kann feuchte I ilze 170 oder i'-igleiclien
umfassen, um einen gleichmäßigen Auftrag des Schmiermittels 168 auf die wandernde Zusanimensel
/ting 10 zu unterstützen. Geuiinsilnenfalls kann die
Vorrichlung ein Schmiermittel mit der Wasserspn'iliung
aufbringen.
Das beschichtete Gain wird nach dem Verlassen des
let/ten Ofens und bevor es ι in einem I iihrungspiiiikt in
Berührung kommt, vorzugsweise rasch gekühlt, um
Verfluchung des Mantels auf dein Strang zu vermeiden
Es hai sich jedoch als möglich erwiesen, das Schmiermittel letztem Überzug zuzusetzen und die
erforderliche Schlüpfrigkeit zu schaffen, ohne die anderen erwünschten Eigenschaften /u beeinträchtigen.
Eine Wickelmaschine 172 haspelt die beschichteten Garne zu individuell aufgewundenen Wickeln 174 auf.
Die Wickelmaschine 172 umfaßt einen geschwindigkeitsvariablen Antrieb 176. um einzelne Spulen 178 in
Drehung zu versetzen, eine hin- und hergehende Führung 180 für jede der Spulen 178, ein Paar mit
konstanter Geschwindigkeit laufende Zufuhrräder 182 und eine Geschwindigkeitsregelscheibe 184. Da jede der
angetriebenen Spulen 178 /uNänimengesetzles lineares
Material 10 fortbewegt, heben oder senken Spannungsänderungen längs jeder der Zusammensetzungen 10
dessen jeweilige Regelscheibe 184, die einen zugehörigen geschwindigkeitsvariablen Antrieb t66 so steuert,
daß jede der Spulen 178 mit einer Geschwindigkeit rotiert, die die Lineargeschwindigkeit des Garns 10 im
wesentlichen konstant hält ϊ
F i g. 6 zeigt ein Stück eines gewebten Stoffes 200, bei dem sowohl Schuß als auch Kette aus dem beschichteten
Garn 10 bestehen. Mit Hilfe des schaumbeschichteten Garns 10 kann man verschiedene Stoffe aufbauen.
Beispielsweise kann ein Stoff entweder gewebt, gewirkt κι bzw. gestrickt oder nicht gewebt sein und/oder kann das
Garn 10 nur in einer Richtung des Stoffes verwendet werden, d. h. entweder als Schuß oder als Kette.
Außer dem ansprechenden Aussehen des Stoffes 200 greifen die rauhen Oberflächen 20 aneinander an den
Kreuzungsstellen im Gewebe 200 an, um unerwünschte Gleitbewegungen des Garns 10 im Stoff zu verringern.
Diese Qualität des Garns 10 fördert eine gleichmäßigere Verteilung der dynamischen Kräfte im Garn innerhalb
des Stoffes 200, selbst wenn man den Stoff an einen Gegenrtand anpaßt, ζ. B. an einen Stuhi, wenn der Stoff
ein Polsterstoff ist.
Wenn das beschichtete Garn aus einem Webstofl herausgezogen worden ist, besitzt es ein Aussehen, das
dem eines Glasgarns ähnelt, das nicht mit dem erfindungsgemäßen Oberzug behandelt ist und im
Gewebe heiß fixiert worden ist Das vorstehend beschriebene beschichtete Garn sieht wellig oder
gekräuselt längs seiner Länge von dem an den Kreuzungspunkten einem Webstoff ausgeübten Druck
aus, das von Schuß- und Füllgarnen gebildet wird. Dies ist ein sehr wichtiger Beitrag zu diesem Gebiet dei
Technik, da, wenn sich der Oberzug an den Kreuzungspunkten der Garne im Stoff nicht verformen würde, aul
andere Weise für die Dimensionsstabilität des Stoffes gesorgt werden müßte. Um die Faserneigung einige!
Gewebearten zu verringern, hat es sich als wünschenswert erwiesen, den Stoff einer leichten Wärmebehand
lung (etwa 93° C für 80 bis 90 Sek.) in einen Spannrahmen zu unterwerfen. Diese Wärmebehand
lung bindet die Schuß- und Kettkreuzungspunkte leicht ohne den Griff oder die Atmungsfähigkeit des Stoffes zi
zerstören.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (11)
1. Garn aus einem Bündel von Filamenten,
vorzugsweise von verzweigten Glasfilamenten, mit einer eine rauhe Oberfläche aufweisenden Kunststoffumhüllung,
dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung eine Zellenstruktur aufweist und aus einem verschäumten Material besteht
2. Garn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Umhüllung lediglich an die äußersten Filamente gebunden ist, während die Inneren
Filamente im Inneren der Umhüllung frei bewegbar sind.
3. Garn nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß eine erste Umhüllung aus einer Schutzschlichte vorgesehen ist
4. Garn nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Abstand voneinander
angeordnete blasenartige Zellteile vorgesehen sind, ^o
die kleiner als die Kämme der runzeligen Oberfläche und auf der ganzen Oberfläche der Umhüllung
angeordnet sind.
5. Garn nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die länglichen Kämme der
runzeligen Oberfläche im allgemeinen längs der Umhüllung erstrecken und eine Höhe von 5 bis 20%
des durchschnittlichen Durchmessers der Umhüllung besii/en.
6. Garn nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch .so
gekennzeichnet, daß die Umhüllung eine Dicke besitzt, die m wesentlichen dem Durchmesser des
Bündels entspricht
7. Garn nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Umhüllung gemahlene
Fasern einverleibt sind.
8. Verfahren zum Herstellen eines mit einem Schaumstoff überzogenen Garns aus einem Bündel
von Filamenten, vorzugsweise zum Durchführen des Verfahrens nach wenigstens einem der Ansprüche 1
bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Filamentenbündel mit einem thermoplastischen oder einem
warmaushärtenden Kunstharz beschichtet wird, welchem ein Treibmittel zugesetzt ist, dessen
Zersetzungstemperatur bei Verwendung eines thermoplastischen Kunstharzes auf dessen Schmelztemperaturbereich
abgestellt ist und bei Verwendung eines warmaushärtenden Kunstharzes auf die Temperatur abgestellt ist, bei welcher die Kunstharzkomponenten
miteinander reagieren, daß das w beschichtete Material einer Wärmebehandlung
unterzogen wird, die ausreicht, um das Treibmittel zu aktivieren und das Kunstharz ausreichend flüssig zu
halten, und daß das schaumbeschichtete Material zwecks Stabilisierung seiner Zellenstruktur und v>
seiner Oberflächenbeschaffenheit abgekühlt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als thermoplastisches, harziges Material
ein flüssiges Plastisol verwendet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch mi gekennzeichnet, daß die Umhüllung erhitzt wird, um
ihre Viskosität bis zu einer gelartigen Konsistenz zu erhöhen.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10.
dadurch gekennzeichnet, daß das Glasgarn über dem h> ersten Überzug mit einem zweiten Überzug, der die
gleiche Zusammensetzung wie der erste Überzug besitzt und das gleiche Treibmittel enthält, überzo
gen wird, 12, Umhüllung für ein Garn aus einem Bündel von Filamenten nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer getrockneten Ablagerung einer Zusammensetzung besteht,
die folgende Gewichtsteile enthält;
Applications Claiming Priority (2)
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