DE2424877C2

DE2424877C2 - Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtig aufgebauten, textilen Flächengebildes

Info

Publication number: DE2424877C2
Application number: DE19742424877
Authority: DE
Inventors: Adolf Dipl.-Ing. 6940 Weinheim Gräber; Wilhelm 6943 Birkenau Kirch; Bohuslav Dipl.-Ing. 6940 Weinheim Tecl
Original assignee: Carl Freudenberg KG
Current assignee: Carl Freudenberg KG
Priority date: 1974-05-22
Filing date: 1974-05-22
Publication date: 1983-01-13
Also published as: GB1491602A; JPS597821B2; DE2424877A1; ES436319A1; CA1056708A; JPS511770A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtig aufgebauten, textlien Flächengebildes, bei dem zwischen zwei Deckschichten wenigstens eine Schar aus parallel zueinander verlaufenden Fäden eingelegt wird, wonach die Deckschichten in den Zwischenräumen der Fäden untereinander verbunden werden.

Aus DD-PS 48 452 ist ein Verfahren zur punktförmigen Verfestigung eines thermoplastische Fasern enthaltenden Vlieses durch Wärmeeinwirkung bekannt, bei dem in das Vlies eine oder mehrere Scharen aus parallel verlaufenden Fäden eingelegt werden, die während des Verfestigungsvorganges in eine innige Verbindung zu dem Vlies treten. Die Vorgehensweise führt zu einer Verbesserung der Festigkeitseigenschaften des erhalte nen Mehrschichtgebildes. Diese Fesiigkcitsverbesserung muß jedoch mit einer deutlich verschlechterten Drapierfähigkeit erkauft werden.

Aus FR-PS 21 50 261 ist ein mehrschichtiger textiler Verbundstoff bekannt, bei dem /wischen zwei Vliesstoffschichten mindestens ein Fadengelege angeordnet ist und bei dem die beiden Vliesstoffschichten unter Verwendung eines Bindemittels in den Zwischenräumen des Fadengeleges verklebt sind. Dabei wird angestrebt, daß die Fäden des Fadengelegcs nicht in die sich bildende Verklebung einbezogen werden, so daß sie sich relativ in Längsrichtung bewegen lassen. Zur Erfüllung dieser Forderung müssen jedoch große Beschränkungen hinsichtlich der Auswahl der miteinander zu kombinierenden Werkstoffe in Kauf gerommen werden. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß sich der Grad der relativen Beweglichkeit der Fäden nur in einem sehr geringen Maße beeinflussen läßt. Die Drapierfähigkeit der nach dieser Veröffentlichung erzeugten Verbundstoffe läßt sich deshalb nur in einem sehr geringen Maße neeinfhmen. wobei sich als Folge der eingelagerten Bindemittelmengen weitere Beschränkungen hinsichtlich der Verwendungsmöglichkeiten ergeben. Durch die Einlagerung des Bindemittels crgibl sich außerdem ein Versteifungseffekt, der in vielen Verv/cndungen störend ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines durch ein oder durch mehrere Fadengelege verstärkten Mehrschichtgebildes zu entwickeln, das es ermöglicht, die Kraft, die die eingelegten Fäden einer Verschiebung entgegensetzen, noch genauer zu steuern mit dem Ziel wesentlich erweiterter Verwendungsmöglichkeiten entsprechend hergestellter Produkte. Dabei soll sich eine noch weitere Verringerung der Steifigkeit des Materials ergeben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß für die Deckschichten ein Vliesstoff mit einem

ίο Gehalt an Schrumpffasern verwendet wird, daß die Deckschichten untereinander verschweißt werden und daß die Verschweißung durch gegenseitige Abstimmung der Abstände der Schweißstellen mit der Dicke und Oberfläche der Fäden sowie dem Flächengewicht der Deckschichten vorgenommen wird, derart, daß die Fäden in axialer Richtung durch Haftreibung fixiert sind. Durch die thermische Verschweißung der thermoplastischen Deckschichten in den Zwischen iumen des Fadengeleges, d. h. in den fadenfreien Räumen, erhält das Gebilde seine notwendige Verfestigung unter Ermöglichung einer Beweglichkeit der Fäden in axialer Richtung bei Ausübung einer bestimmten Kraft. Während des Schweiövorganges verkürzen sich die Schrumpffasern, und die eingelegten Fäden bzw. das Fadengelege werden unter Spannung von den Deckschichten eingeschlossen. Die dadurch erzeugte Haftreibung, durch die die Fäden festgelegt werden, ist dementsprechend erheblich. Das Fadengelege als solches ist stets in seiner vorgegebenen geometrischen

JO Lagefixiert.

Verbundstoffe aus mehreren stellenweise, z. B. punktförmig miteinander verschweißten thermoplastischen Schichten sind an sich bekannt Es ist aus DE-PS 8 18 582 bekannt, die Schweißstellen zweckmäßig über die Fläche zu verteilen, um beispielsweise nur an den Kreu/iingspunkten von Fäden eine Verschweißung zu erhalten.

Es ist auch vorgeschlagen worden. Vliesstoffe mit einem Gehalt an thermoplastischen Bindefasern durch stellenweise Druckanwendung bei erhöhter Temperatur miteinander zu verbinden. Die so erhaltenen Gebilde zeigten in Abhängigkeit von der Art und Beschaffenheit der verwendeten Fasern und der Form und Dichte der Schweißstellen sowie des evtl. zusätzlich beigefügten Bindemittels Unterschiede in der Weichheit bzw. Steifigkeit sowie in den Dehnungseigenschaften. Die Dimensionsstabilität entsprach im wesentlichen derjenigen der verwendeten Vliesstoffe, sie war für einige Verwendungen nicht ausreichend.

Die Fixierung der Fäden des Fadt igeleges innerhalb des Verbundstoffes wird in axialer Richtung gemäß der E. findung durch Haftreibung erreicht. Die Kraft, die ein Faden innerhalb des Verbundes seiner Verschiebung in Längsrichtung entgegensetzt, wird dadurch bestimmt.

wie dick der I aden selbst ist. welche Oberfläche er hat. wie groß der Abstand zwischen den Schweißstellen der Deckschichten ist und wie schwer diese Deckschichten sind Bei Kenntnis dieser Voraussetzungen lassen sich die erfindungsgemäßen Flächengebilde in unterschiede

«) eher Weise gestalten, jeweils dem Verwendungszweck angepaßt.

Für viele Anwendungszwecke hat es sich bewährt, die Fadengelege aus Fäden unterschiedlicher Stärke aufzubauen. Insbesondere die Drapierfähigkeit des erhalte-

^h> non Mehrschichtgebildes läßt sich hierdurch beeinflussen.

Nach einer besonderen Ausgestaltung ist es vorgesehen, daß als Deckschicht nur auf einer Seite ein

Vliesstoff verwendet wird. Man erhält so Materialien, die z. B. für die Herstellung von Einlage-Stoffen, als Polstermaterialien oder dgl. Anwendung finden. Die Dimensionsstabilität der Vliesstoffe wird durch die erfsndungsgemäBe Einbettung von Fadengelege in erheblichem Maße verbessert

Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltene Mehrschichtgebilde besteht in seiner einfachsten Ausführungsform aus einer oberen und einer unteren durch Erwärmung schweißbaren Deckschicht und dem dazwischen angeordneten Fadengelege. Diese Schichtenfolge kann in Sandwichform mehrfach vorliegen, so daß immer abwechselnd mindestens eine thermoplastisch schweißbare Schicht und ein Fadengelege übereinander angeordnet werden, wobei die äußere obere und untere Abdeckschicht aus thermoplastisch verschweißbarem Material besteht.

Als thermoplastisch verschweißbare Schicht ist insbesondere eine thermoplastische Bindefasern enthaltende Vliesstoffschicht geeignet. Zweckmäßig sind jedoch auch entsprechend ausgerüstete Gewebe oder Gewirke sowie thermoplastisch verschweißbare Kunststoffolien. Falls erwünscht, können auch mehr als eine thermoplastisch verschweißbare Schicht zwischen den Fadengelegen angeordnet sein. Soll der Verbundstoff ein- oder beidseitig wasserdicht ausgerüstet sein, so empfiehlt es sich, die der Feuchtigkeit zugewandte Seite mit einer thermoplastischen Schicht in Form einer Kunststoffolie abzudecken.

Das Fadengelege besteht aus textlien Fäden der gewünschten Beschaffenheit und Stärke und/oder aus mineralischen oder metallischen Fäden. Die Mitverwendung oder Alleinverwendung on rm dllischen Fäden führt zu elektrisch leitenden F'ächengebüden. Diese Flächengebilde sind zur Weitervererbe' »ing zu Heizdecken, Heizbandagen. Heiztapeten oder dgl. vorgesehen.

Der elektrische Widerstand läßt sich durch die Verwendung entsprechend ausgestatteter Metallfaden oder -litzen variieren und jeweils dem Verwendungszweck anpassen. Wegen der Beweglichkeit des Fadengeleges ist es möglich, den Widerstand durch Entfernen einzelner Fäden bzw. -litzen bei der Anwendung z. B. als Heizbandage zu verändern.

Gegenüber bekannten Gelegen. Geweben. Gewirken und Vliesen weist der erfindungsgemäße textile Verbundstoff entscheidende Vorteile auf. So ist es möglich. Verbundstoffe herzustellen, in denen eine Fadenrichtung stark bevorzugt ist. eine Eigenschaft, die beispielsweise bei Fördergurten. Treibriemen und bei Ersatzstoffen für Wollhaareinlagen erwünscht ist. Es kann auf die sonst zur geometrischen Fixierung der ersten Fadenschar (z. B. Kette) notwendige zweite Fadenschar (z. B. Schuß) verzichtet werden.

Die optische Geschlossenheit (Deckung) des Flächengebildes muß bei dem vorgeschlagenen Verbundstoff nicht durch eine sehr dichte Lage der im Vergleich zum Faservlies teuren Fäden erzielt werden. Im Gegensatz zu Gelegen. Geweben oder Gewirken ist das erfindungsgemäße Flächengebilde diagonal stabil und nach allen Seiten kurzdehnig.

Die nachfolgenden Beispiele enthalten zweckmäßige Ausführungen des erfindungsgemäßen Verbundstoffes.

Beispiel I

In einem Verbundstoff werden gemäß der vorliegenden Erfindung auf I cm Breite 5 parallele längsorientierte Viscose-Endlosgarnfäden von 600/12 den. angeord-

net.

Die Längsfadenschar ist beidseitig mit je einer 30 g/m² schweren Vliesschicht aus 70% Polyamid 66 Faser 33 dtex und 30% Polyamid 6 33 dtex abgedeckt. Die beiden Vlieslagen werden in den Zwischenräumen der Längsfäden, d. h. mit einer Teilung von 2 mm punktförmig verschweißt, wobei die einzelnen Schweißpunkte eine Fläche von 0,6 in Längsrichtung mal 0,8 mm in Querrichtung aufweisen bei einer Punktteilun^ in Längsrichtung von 1,43 mm. Die verschweißten Flächen haben, bezogen auf die Gesamtfläche des Verbundstoffes, einen Anteil von 17%. Jeder Faden ist auf beiden Seiten von Fasern, die in den Schweißstellen verankert sind, umhüllt und durch dis Zusammenwirken von Faserspannung und Reibungskoeffizient zwischen Faden und Faseroberfläche in seiner I^age fixiert.

Ein solcher Verbundstoff wird mit Polyamidhaftmasse bedruckt und mit Erfolg als Plackverstärkungseinlage in der Herrenkonfektion eingesetzt, wobei dem Rückformvermögen der im Vlies noch beweglichen Längsfäden besondere Bedeutung zukommt

Ein Streifen von 5 cm Breite und 10 cm Länge dieses Materials wurde in eine Zerreißmaschine so eingespannt, daß die obere Klemme 10 Fäden ohne Vlies erfaßte, während die untere Klemme die ganze Streifenbreite mit den restlichen 15 Fäden festhielt. Die zum Verschieben der Fäden in ihrer Längsrichtung erforderliche Kraft >vurde mit 0,23 N gemessen, d. h. daß für einen Faden 0,02 N aufgewendet wurden.

Beispiel 2

Verbundstoff gemäß Beispiel 1, wobei der Anteil an Bindefaser auf 50% erhöht und die Anzahl der Längsfäden durch Einlegen eines zweiten Fadens in jede zweite Reihe um 50% vergrößert wurde.

Nach der in Beispiel 1 beschriebenen Methode gemessen, wurde für die Längsverschiebung eines Einzelfadens 0,047 N aufgewendet, während ein Doppelfaden eine Kraft von 0.056 N benötigte.

Beispiel 3

Zwei Fadenscharen bestehend aus im Abstand von 1.25 mm nebeneinander aufgereihten Polvcster-Endlosfäden mit 25 Kapillaren und einem Gesamttiter von 140 dtex werden mit einem Winkel von 90^c übereinandergelegL Unter und über dem Fadengelege wird jeweils ein Faservlies von 30 g/m' bestehend aus 100% Polyamid 66-6 Kern-Mantelfaser 3.3dtex/6Omm angeordnet und die beidej Vliese werden genau in den Mischen des Fadengeleges thermoplatisch miteinander verschweißt. Die Größe der Verschweißungspunktc ist hierbei 030 mm mal 030 mm (quadratisch) und die verschweißte Fläche bezogen auf die Gesamtfläche des Verbundstoffes beträgt 5.76%.

Der Verbundstoff zeichnet sich aus durch einen weichen Griff und kurze Dehnung. Die bei Laminaten gefürchtete Versteifung durch den sogenannten »Sperrholzeffekt« ist dadurch vermieden, daß die eingelegten Fäden gegeneinander und gegen die Außenlagen beweglich sind. Trotzdem geben die Fäden dem Verbundstoff erhöhte Festigkeit und eine kurze Dehnung und verhindern z. B. bei der Verwendung als Oberstoff ein Ausbeulen an Knien oder Ellbogen, wie es bei Vliesstoffen oder Filzen beobachtet werden kann.

Beispiel 4

Ein Verbundstoff wird gemäß vorliegender Erfindung hergestellt aus zwei Vlieslagen der Fasermischung:

70Teile Polyester 1,4/40 (l,5dtex, 40 mm Länge) und 30 Teile Polyesterfasern unverstreckt (welche einen niedrigeren Erweichungspunktals verstreckte Polyesterfasern haben) und aus einer Anzahl längs zwischen die Vlieslagen eingelegter Kupferlitzen mit 10 Einzeldrähten ä 0,05 mm Durchmesser. Der elektrische Widerstand eines solchen Drahtes liegt bei 9,07 Ω/m. Das Gewicht der Vliese ist 30 g/m² auf der einen und 60 g/m² auf der anderen Seite. Der Abstand der Kupferfäden zueinander beträgt 5 mm. Die Vliese werden punktförmig stark miteinander verschweißt, wobei die Kupferdrähte exakt zwischen zwei Reihen von Schweißpunkten ^i:egen, so daß sie zwar örtlich im Verbundstoff fixiert und nach außen durch Vlieslagen abisoliert sind, aber selbst keine Beschädigung durch den für die Verschweißung erforderlichen Preßdruck erfahren haben. Der hergestellte Verbundstoff ist textilartig flexibel und kann für die Weiterverarbeitung zu Heizdecken, Heizbandagen und Heiztapeten verwendet werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Hersteilung eines mehrschichtig aufgebauten, textlien Flächengebildes, bei dem zwischen zwei Deckschichten wenigstens eine Schar parallel zueinander verlaufender Fäden eingelegt wird, wonach die Deckschichten In den Zwischenräumen der Fäden untereinander verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, daß für die Deckschichten ein Vliesstoff mit einem Gehalt an Schrumpffasern verwendet wird, daß die Deckschichten untereinander verschweißt werden, und daß die Verschweißung durch gegenseitige Abstimmung der Abstände der Schweißstellen mit der Dicke und Oberfläche der Fäden sowie dem Flächengewicht der Deckschichten vorgenommen wird, derart, daß die Fäden in axialer Richtung durch Haftreibung fixiert sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß als Deckschicht nur auf einer Seite ein Vliesstoff verwendet wird.