DE3024049A1

DE3024049A1 - Verfahren zur fadenlosen verbindung eines textilen flaechengebildes mit einer flaechigen unterlage, heisssiegelfaden und verfahren zur herstellung eines heisssiegelfadens

Info

Publication number: DE3024049A1
Application number: DE19803024049
Authority: DE
Inventors: Götz Dr. 6940 Weinheim Rotta; Kurt 6700 Ludwigshafen Simmler
Original assignee: Chemische Fabrik Theodor Rotta GmbH and Co KG
Current assignee: Chemische Fabrik Theodor Rotta GmbH and Co KG
Priority date: 1980-06-26
Filing date: 1980-06-26
Publication date: 1982-01-14

Description

Verfahren zur fadenlosen Verbindung eines textilen
Flächengebildes mit einer flächigen Unterlage, Heißsiegelfaden und Verfahren zur Herstellung eines Heißsiegelfadens Die Erfindung betrjfft ein Verfahren zur fadenlosen Verbindung eines textilen Flächengebildes mit einer flächigen Unterlage, einen Heißsiegelfaden und ein Verfahren zur Herstellung eines Heißsiegelfadens.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur fadenlosen Verbindung eines textilen Flächengebildes mit einer flächigen Unterlage betrifft gattungsgemäß ein solches Verfahren, bei dem man das textile Flächengebilde zumindest teilweise aus Fäden herstellt, die heißsiegelfähig sind, und bei dem man das auf die Unterlage aufgelegte, textile Flächengebilde durch Erwärmung und gegebenenfalls durch Druckanwendung mit der Unterlage verschweißt.
Bekannt sind solche Heißsiegelfäden, die aus einem bei Raumtemperaturen festen thermoplastischen Material bestehen. Diese Fäden erweichen bei Temperaturen von über 1000C und erlauben ab 1200C bei entsprechendem Druck die Versiegelung bzw. Verschweißung eines textilen Flächengebildes mit einer flächigen Unterlage.
Beim Abkühlen verfestigt sich die thermoplastische Masse und bildet eine die Vorschriften der Textilindustrie erfüllende Verbindung. Einer der Nachteile dieser bekannten Heißsiegelfäden ist es, daß sie sich durch ihre stoffliche Natur insbesondere von dem textilen Träger deutlich unterscheiden. Dies gilt insbesondere auch im Hinblick auf die vom Käufer stark bewerteten Griffeigenschaften. Die Umspinnung solcher bekannter Heißsiegelfäden durch Fasern des textilen Wirtsgewebes konnte diese Nachteile nur zum Teil überwinden.
Die Vorteile solcher bekannter Heißsiegelfäden liegen darin, daß sie in bestimmten Abständen in das textile Flächengebilde eingewebt sein können und somit mit diesem eine einstückige Verbindung bilden; ein dergestalt ausgerüstetes textiles Flächengebilde läßt sich dann als einstückige Meterware wie ein gewöhnlicher Stoff bearbeiten und vertreiben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur fadenlosen Verbindung eines textilen Flächengebildes mit einer flächigen Unterlage, einen Heißsiegelfsden und ein Verfahren zur Herstellung des I:elßsiegelfadens zu schaffen, wonach das mit diesen Heißsiegelfäden verwebte textile Flächengebilde als solches die üblichen, dem gewöhnlichen Stoff zukommenden, Griff- und Bearbeitungs-, insbesondere Veredelungs-, Eigenschaften aufweist, wobei diese Vorteile auch der verschweißten Verbindung zu eigen sein sollen.
Im einzelnen betrifft die Erfindung die in den vorangegangenen Ansprüchen 1 bis 16 enthaltene Lehre zum technischen Handeln. Bezüglich der Parameter und Indizes der vorgenannten Patentansprüche ist folgendes festzustellen: die Bestimmung des Erweichungspunkts nach Ring und Kugel entspricht ASDM E 28-67.
Bezüglich der Bestimmung des Erweichungspunkts nach Kofler wird auf die Literaturstelle: "Uber die Heizbank zur raschen Bestimmung des Schmelzpunkts', Kofler Mikrochemie 34 (1949/50) Seiten 374 bis 381 genannt.
Die Bestimmung des VICAT-Erweichungspunkts entspricht DIN 53 460.
Bezüglich der Wasseraufnahme wird auf DIN 53 715 verwiesen.
Bevorzugtermaßen verwendet man Heißsiegelfäden von Festigkeiten von 1,o bis 1,8 kp bei Fädendurchmessern von etwa o,3 mm. Als spezielles Copolyamid-Beispiel wird genannt: Copolyamid Erweichungspunkt 128 CC (Ring und Kugel) Erweichungspunkt 103 CO Kofler VICAT-Erweichungspunkt 21 CC Schmelzviskosität 80 Pas Schmelzindex 15 Reißfestigkeit 378O N/cm² Reißdehnung 67O ffi Dichte 1.1 Wasseraufnahme 0.3 ffi Extrusionsdaten wie angegeben Faden 0,3 mm Durchmesser ( 4oo den ) Festigkeit 1,8 kp/cm².
Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß, wenn die Erwärmung zur Verschweißung nur einseitig angewendet wird, also entweder auf der Seite der Unterlage oder auf der Seite des auf diese aufgelegten, textilen Flächengebildes, die Heißsiegelfäden zur Warmseite hin verfließen. Dadurch ist es möglich, textile Verschweißungen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren vorzunehmen, bei denen nur das eine Flächengebilde mit Heißsiegelfäden durchwebt ist. Die Heißsiegelbedingungen, nämlich Druck, Zeit und Temperatur, können vom Fachmann nach wenigen Versuchen richtig gewählt werden. Bevorzugterweise wird ein Heißsiegelfaden in das textile Flächengebilde so eingewebt, daß er oberhalb und unterhalb des Gewebequerschnittes zu gleichen Teilen liegt.
Es hat sich gezeigt, daß ein günstiger Preßdruck zur Heißveraiegelung in der Größenordnung von 5 N/cm2 liegt.
Der Temperaturbereich der Siegelbedingungen ist groß und kann ohne weiteres zwischen 100 und 1700C liegen.
Dabei werden dann Trennfestigkeitswerte zwischen 30 und 60 N pro 5 cm Probenbreite erreicht. Geringe Zeiten, geringer Druck und geringe Temperaturen haben eine mangelhafte Versiegelung zur Folge. Zu lange Zeiten, mit hohem Druck und unter hohen Temperaturen bewirken eine Überversiegelung. In beiden Fällen kann die Trennfestigkeit schlechter werden. Außerdem kann es bei der Überversiegelung zur sogenannten Rückvernietung bzw. zum Durchschlagen des Heißsiegelfadens kommen, so daß das textile Flächengebilde an Teilen der Heißsiegelpresse hängen bleiben kann.
Silikonhaltige, hitzempfindliche Oberstoffe sind aufgrund ihres Charakters nur mit solchen Heißsiegelfäden zu verkleben, die aufgrund ihres Schmelzverhaltens eine gute Benetzung ergeben und damit eine gute Festigkeit. Hierfür eignet sich der erfindungsgemäße Heißsiegelfaden.
bei der Extrusion Als KühlbadErkommt insbesondere ein Wasserbad in Frage Der Bohrungsdruchmesser der Spinndüse kann 2,4 mm betragen, wobei 14 Bohrungen vorgesehen sein können.
Die Geschwindigkeit des Deckwerkes liegt bei rund 100 m pro Minute.
Dieser erfindungsgemäße Heißsiegelfaden hat demnach günstige Festigkeitswerte und wie sich Uberraschenderweise gezeigt hat1 ebenfalls günstige Schrumpfwerte.
Damit paßt er sich den Schumpfwerten verschiedener Textilien ohne weiteres an, so daß eine Verformung der textilen Flächigkeit von Stoffen in der Regel durch abweichende Schrumpfwerte des eingewebten Heißsiegelfadens nicht zu befürchten sind.
Die Stärke des Fadens kann entsprechend der Stärke des textilen Fadens im textilen Flächengebilde gewählt werden; üblicherweise kann man Fadenstärken zwischen 0,3 und 0,6 mm verwenden.
Im Folgenden seien Beispiele für textile Flächengebilde nämlich Einlagestoffe, genannt: 1. Fadenstärke ca. 400 den; der Heißsiegelfäden im Gewebe 3/6/3/6 mm (Heißsiegelfaden als Unterschuß); erzielbare Trennfestigkeit 25 N/5 cm Probenbreite.
2. Fadenstärke ca. 400 den; je 3 mm (Heißsiegelfaden m Unterschuß); erzielte Trennfestigkeit 432 N/ 5 cm Probenbreite.
3. Fadenstärke ca. 600 den; 1,5/3/1,5/3 mm (Heißsiegelfaden im Unterschuß); erzielte Trennfestigkeit 69 N/5 cm Probenbreite.
Bezüglich den möglichen Anwendungen des Erfindungsgegenstandes sei insbesondere auf die Möglichkeit der sogenannten Doubleface-Verbindung von textilen Gebilden, auf die Herstellung von Täschnerwaren, auf die Unterlegung von nicht zugfesten Materialien zwecks deren Versteifung und insbesondere auch auf die Anwendung in der Filterindustrie hingewiesen.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Verfahren zur fadenlosen Verbindung eines textilen Flächengebildes mit einer flächigen Unterlage, bei dem man das textile Flächengebilde zumindest teilweise aus Fäden herstellt, die heißsiegelfähig sind, und man das auf die Unterlage aufgelegte textile Flächengebilde durch Erwärmung und gegebenenfalls durch Druck anwendung mit der Unterlage verschweiSt, dadurch gekennzeichnet, daß die aus einem polymeren organischen Eunststoff bestehenden Heißsiegelfäden ungefähr folgende Kennwerte besitzen: a) Erweichungspunkt nach Ring und Kugel von 115 °C bis 132 °C, b) Erweichungspunkt nach Kofler von 95 OC bis 105 OC, c) VICAT-Erweichungspunkt entsprechend DIN 53 460 von 20 °C bis 25 °C, d) Schmelzviskosität bei 210 CO 31 bis loo Pas 220 CC 21 bis 80 Pas 230 CC 15 bis 65 Pas, e) Schmelzindex nach DIN 53 735 (21,2 N/160 °C/ 10 min.) von 10 bis 25, f) Reißfestigkeit nach DIN 53 455 von 3200 bis 42oo N/cm2, g) Reißdehnung nach DIN 53 455 von 600 bis 700 ffi h) Dichte nach DIN 53 479 von 1,1 -+0,025, i) Wasseraufnahme zwischen 0,2 und 2,5 .
2. Verfahren zur fadenlosen Verbindung eines textilen Flächengebildes mit einer flächigen Unterlage, bei dem man das textile Flächengebilde zumindest teilweise aus Fäden herstellt, die heißsiegelfähig sind und man das auf die Unterlage aufgelegte textile Flächengebilde durch Erwärmung und gegebenenfalls durch Druckanwendung mit der Unterlage verschweißt, dadurch gekennzeichnet, daß die Heißsiegelfäden aus Polyäthylen bestehen.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Heißsiegelfäden aus Bochdruckpolyäthylen mit einem Schmelzindex von 14 bis 4o und einer Dichte von o,915 bis o,926 bestehen, wobei die übrigen Parameter den Parametern des Anspruchs 1 entsprechen.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Heißsiegelfäden aus Niederdruckpolyäthylen mit einem Schmelzindex von 8 bis 80 und einer Dichte von C,94o bis o,9G4 bestehen, wobei die übrigen Parameter denjenigen des Anspruchs 1 entsprechen.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reißsiegelfäden aus einem Copolyamid auf Basis Polyamid-6 (Caprolactam) + Polyamid-11 (11-Aminoundecansäure) bestehen.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die HeiBsiegelfäden aus Copolyamid bestehen.
7. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Heißsiegelfäden aus Polyamid + Fettsäure bestehen.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heißsiegelfäden aus Polyesther-Amiden bestehen.
9. Verfahren zur fadenlosen Verbindung eines textilen Flächengebildes mit einer flächigen Unterlage, bei dem man das textile Flächengebilde zumindest teilweise aus Fäden herstellt, die heißsiegelfähig sind und man das auf die Unterlage aufgelegte textile Flächengebilde durch Erwärmung und gegebenenfalls durch Druckanwendung mit der Unterlage verschweißt, dadurch gekennzeichnet, daB die Heißsiegelfäden aus Polyester bestehen.
1o. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heißsiegelfäden aus Co-Polyamiden bestehen.
11. Verfahren nach Anspruch lo, dadurch gekennzeichnet, daß die Heißsiegelfäden aus einem Co-Polyamid aus mindestens zwei der im folgenden genannten Polyamide besteht: Polyamid-6 (Caprolactam); Polyamid 6.6 auf Basis Hexamethylendiamin + Adipinsäure; Polyamid 6.10 auf Basis Hexamethylendiamin + Sebacinsäure; Polyamid 11 auf Basis Aminoundecansäure und / oder Polyamid 12 auf Basis Laurinlactam bzw.

Cyc Iododecatrien.
12. Verfahren nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Heißsiegelfäden durch Extrusion hergestellt sind, bei der folgende Herstellungsbedingungen herrschen: a) Extrusionsdruck 981 N/cm2, b) temperatur der Schmelze zwischen 140°C und 155 °C, G) Temperatur der Spinndrüse zwischen 15O °C und 165 00, d) Temperatur des Kühlbades unter 20 CO.
13. Verfahren nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmung zur Verschweißung nur einseit-ig, also entweder auf der Seite der Unterlage oder der Seite des auf diese aufgelegten, textilen Flächengebildes, angewendet wird, so daß die Heißsiegelfäden zur Warmseite hin verfließen.
14. Verfahren nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck beim Heißsiegeln ungefähr 5 N/cm2 beträgt.
15. Heißsiegelfaden, dadurch gekennzeichnet, daß er durch Extrusion hergestellt ist, bei der insbesondere folgende Herstellungsbedingungen herrschen: a) Extrusiondruck 981 N/cm2, b) Temperatur der Schmelze zwischen 140 0C und 155 CO, c) Temperatur der Spinndüse zwischen 15O 0C und 165 CC, d) Temperatur des Kühlbades unter 20 00.
16. Verfahren zur Herstellung eines HeiBsiegelfasens, dadurch gekennzeichnet, daß ein organisches Polymer der in den vorangegangenen Ansprüchen offenbarten Art folgenden Extrusionsbedingungen unterworfen wird: a) Extrusionsdruck 981 N/ cm² b) Temperatur der Schmelze zwischen 140 °C und 155 °C, c) Temperatur der Spinndüse zwischen 15O CC und 165 oC d) Temperatur des Kühlbades unter 20 00, e) Reckverhältnis von 1,0 bis 1,8.