DE69003681T2

DE69003681T2 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen von textilprodukten aus fasern oder fäden und fertigprodukte.

Info

Publication number: DE69003681T2
Application number: DE90910700T
Authority: DE
Inventors: Xavier Bathelier; Gilles Januzec
Original assignee: SOMMER SA
Current assignee: SOMMER SA
Priority date: 1989-06-30
Filing date: 1990-06-25
Publication date: 1994-01-27
Anticipated expiration: 2010-06-26
Also published as: ES2046789T3; AU6032790A; EP0479880A1; CA2058987C; JPH05501135A; CA2058987A1; EP0479880B1; DK0479880T3; FR2649130B1; DE69003681D1; WO1991000382A1; JP2991492B2; FR2649130A1; BR9007495A; ATE95254T1; US5239734A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Textilprodukten aus Fasern und/oder Filamenten, und insbesondere von Boden- und Wandbelägen, vor allem vom Typ Moquette. Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung, die die Verwirklichung dieses Verfahrens ermöglicht, und erstreckt sich auf die sich aus diesem Verfahren ergebenden und/oder mit dieser Vorrichtung erhaltenen Produkte.
Die Erfindung wird im wesentlichen unter Bezugnahme auf die Verwirklichung eines Bodenbelags vom Typ Moquette aus Fasern beschrieben. Dabei gilt jedoch als vereinbart, daß sie nicht darauf beschränkt ist.

Zusammenfassung des Standes der Technik

Außer den herkömmlichen, alten Verfahren zur Herstellung von Teppichen und Wandbehängen, bei denen Web - und/oder Knüpfverfahren verwendet werden, sind zwei große Gruppen von neueren Techniken zur Herstellung von im wesentlichen für Boden- und Wandbeläge bestimmten Produkten bekannt.
Bei der ersten großen Gruppe, dem Tufting (Tuften) werden Fäden verwendet, insbesondere aus Fasern gesponnene Fäden, wie Wolle, oder aus kontinuierlichen Filamenten, beispielsweise Filamenten aus Polyamid oder anderen Kunststoffen, gewonnene Fäden.
Auf dem Gebiet der Textilbeläge haben diese Produkte den meisten Erfolg, da es möglich ist, verglichen mit den Webtechniken, eine große Maschinenproduktion damit zu verbinden, während ein Aussehen der Produkte bewahrt wird, das dem Aussehen der gewebten Produkte nahekommt.
Eine zweite Gruppe besteht aus Techniken, bei denen Fasern verwendet werden. Dabei werden bei der Nadelungstechnik hauptsächlich Textilfasern verwendet, die vorzugsweise in Schichten angeordnet sind. Bei dem mit Schlingen versehenen oder strukturierten genadelten Produkt kann mit Hilfe einer Nadel ein wenig Material (aus Fasern) aus der Faserschicht herausgezogen werden, um eine "Schlinge" zu bilden, die eventuell geschoren oder glattgeschnitten werden kann.
Das Aussehen des geschorenen oder glattgeschnittenen Produkts kommt dem Aussehen der getufteten Veloursprodukte sehr nahe, die erhalten werden, wenn die Schlingen eines Tufting-Produkts abgeschnitten werden.
Dagegen kann ein mit Schlingen versehenes genadeltes Produkt unter keinen Umständen mit einem Tufting-Produkt verglichen werden. In der Tat, die Schlingen sind nicht individualisiert, und die Fasern sind in diesen Schlingen zufallsbedingt angeordnet.
Außerdem beträgt die Ergiebigkeit, die dem Verhältnis zwischen der nützlichen Materialmenge, die auf der Vorderseite des Produkts angeordnet ist, und dem Gesamtgewicht des verwendeten Materials (ohne den Träger) entspricht, bei der Nadelung ungefähr 30%, während sie bei den getufteten Produkten leicht 60 bis 80% erreicht.
Andererseits sollen diese Produkte in dem Fall von Bodenbelägen eine ausreichende Verformungs- und Abnutzungsfestigkeit und elastische Erholung (Elastizität) aufweisen. Im allgemeinen wird angenommen, daß ein Produkt für einen Bodenbelag zufriedenstellend ist, wenn die Dichte des nützlichen Velours größer als 0,08 g/cm³ ist, wobei dieser Wert von den genadelten Produkten nur schwer erreicht wird.
In dem Dokument EP-02l4 062 wird ein herkömmliches Nadelungsverfahren beschrieben, bei dem die Ergiebigkeit durch "Ausreißen" von Fasern von großer Länge aus dem Faservlies erhöht wird.
Dieses Produkt weist jedoch ein besonderes Aussehen von der Art falscher Pelz auf, das von dem Aussehen der getufteten Produkte weit entfernt ist.
In dem Dokument DE-24 50 725 wird ein Verfahren zur Herstellung von genadelten Produkten beschrieben, bei dem das mit Schlingen versehene Faservlies durch Ultraschall mit dem Träger verbunden wird. Dieses Verfahren ist ein Versuch, möglichst viele Fasern vertikal auszurichten und so die Ergiebigkeit zu erhöhen.
Bei diesem Verfahren dient der gerillte Zylinder für die Rückwirkung auf die Eindringungskräfte der Nadeln und zugleich für den Transport des geschwächten Faservlieses bis zu dem Punkt L der Verbindung, während bei einem herkömmlichen Schlingenbildungsverfahren das Faservlies durch Zugzylinder gezogen wird und daher eine ausreichende ebene Kohäsion haben muß.
Da das Prinzip dieses Verfahrens noch dasjenige der herkömmlichen Nadelung ist, hat dieses Verfahren jedoch den Nachteil, daß Eindringungskräfte erforderlich sind und zahlreiche Fasern zerrissen werden. Dies hat trotz einer besseren Ergiebigkeit eine verminderte Verkehrsfestigkeit zur Folge.
Andererseits hat das gemäß dem deutschen Patent DE-24 50 725 erhaltene Produkt das allgemeine Aussehen eines herkömmlichen, mit Schlingen versehenen genadelten Produkts, und in dem Fall eines Velours ergibt sich noch ein großer Verlust an Fasern.
Da die Verbindung durch Ultraschall auf diskontinuierliche Weise erfolgt, während das mit Schlingen versehene Produkt auf kontinuierliche Weise gebildet wird, wird schließlich des Verfahren geschwächt und begrenzt, denn es erfordert die Verwendung von schmelzbaren Fasern.
Eine andere Technik ist die in den Dokumenten FR-A-2 364 285 und FR-A-2 135 104 beschriebene Fältelung der Fasern, die ermöglicht, eine gefältelte Faserschicht mit parallelen Längsfalten auf einer zweiten Faserschicht anzuordnen. Diese Technik ermöglicht jedoch nicht die Individualisierung der Schlingen oder Veloursbüschel und die Verwirklichung eines feinen Gauge. Da diese Technik die Einschnürung des Faservlieses erfordert, muß außerdem die Ausgangsbreite des Faservlieses wesentlich größer als die Breite des fertigen Textilprodukts sein.
Ergänzend kann außerdem die Näh-Strick-Technik angeführt werden, die auf der Grundlage eines aus einem gewebten oder nicht-gewebten Produkt hergestellten Ausgangsmaterials einen Maschenbildungsvorgang mit Hilfe eines Fadens oder direkt mit den Fasern umfaßt. In diesem Fall sind die erhaltenen Produkte hinsichtlich des Aussehens sehr wenig wertsteigernd, und außerdem ist die Gesamtheit der Fasern nicht wirksam an den Maschen beteiligt; dies beschränkt die Verwendung dieser Produkte als Bodenbelag. Daher findet man diese Produkte im wesentlichen in Form von Pelzen.
Ein weiterer Nachteil dieser Näh-Strick-Technik ist die geringe Arbeitsbreite (2,40 in), während die getufteten Produkte im allgemeinen in 4 Meter Breite gefertigt werden.
Es kann angenommen werden, daß bei den verschiedenen obenerwähnten Techniken versucht wurde, den durch das Tuften erhaltenen Ergebnissen näher zu kommen, wobei jedoch kein großer Erfolg erzielt wurde.

Ziele der Erfindung

Ein erstes Ziel der Erfindung ist, aus billigen Textilmaterialien einen Belag vom getufteten Typ herzustellen, ohne unbedingt Faden verwenden zu mussen.
Ein weiteres wichtiges Ziel der Erfindung ist, die Energie, die erforderlich ist, um Schlingen bei einem Vlies vertikal auszurichten, wesentlich zu reduzieren, und so eine Zerreißung der Fasern zu vermeiden, während zugleich ermöglicht wird, die Maschine mit größerer Breite (4 m) zu verwirklichen.
Insbesondere wird angestrebt, ein Produkt mit hoher Textilergiebigkeit zu erhalten, das die natürlichen Eigenschaften der getufteten Produkte (elastische Erholung, Verformungs- und Abnutzungsfestigkeit...) aufweist, ohne daß ein teurer Spinn-Zwischenschritt erforderlich ist.
Das angestrebte Produkt soll außerdem eine ausreichende Dichte aufweisen, um eine angemessene mechanische Festigkeit zu haben, damit es als Bodenbelag verwendet werden kann.
Falls das Vlies aus Filamenten besteht, ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren, unmittelbar am Ausgang der Extrusionsdüsen zu arbeiten, ohne beispielsweise Aufwickel-Zwischenschritte ausführen zu müssen.

Charakteristische Merkmale der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft in erster Linie ein Verfahren zur Herstellung eines Textilprodukts aus Fasern und/oder Filamenten, bei dem diese Fasern und/oder Filamente sich in Form eines Vlieses fortbewegen. Bei dieser Technik werden die Fasern und/oder Filamente einer mit einer Verstreckung verbundenen, transversalen Schlingenbildung unterworfen, wobei sie sich in Form von Schlingen ansammeln, bei denen die Fasern und/oder Filamente parallel ausgerichtet sind,
Die Bestandteile des Vlieses werden einer vorherigen Behandlung unterworfen, so daß die meisten von ihnen einen Orientierungswinkel bezüglich der Vorschubrichtung zwischen 5 und 45º, vorzugsweise zwischen 15 und 25º aufweisen.
In vorteilhafter Weise, und insbesondere, wenn man bestrebt ist, die für die Verwirklichung eines mit Schlingen versehenen Produkts erforderliche Energie wesentlich zu reduzieren, wird ein Ausgangsvlies aus Fasern und/oder Filamenten mit einem sehr niedrigen Gewicht pro Fächeneinheit (einer sehr niedrigen Flächendichte), von vorzugsweise zwischen 10 und 50 g/m² für die üblichen Fasern und/oder Filamente verwendet.
Die gewünschte Orientierung der Fasern in dem Vlies wird vorzugsweise durch eine Vorverstreckungstechnik erhalten, während die Filamente am Ausgang der Extrusionsdüsen durch herkömmliche Faservliesbildungstechniken in der gewünschten Weise ausgerichtet werden.
Die mit einer Verstreckung verbundene, transversale Schlingenbildung wird bei jeder Faser oder jedem Filament mit Hilfe von drehbaren Schlingenbildungselementen oder Scheiben verwirklicht, die in einem gewissen Abstand auf einer bezüglich der Vorschubrichtung des Vlieses transversalen Achse angebracht sind, und zwischen denen Schlingenbildungsfinger angeordnet sind. Im Prinzip ist jede Faser oder jedes Filament bei mindestens einer Schlingenbildung beteiligt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Ansammlung der parallel ausgerichteten Fasern und/oder Filamente in Form von Schlingen in dem offenen Nadelöhr von Nadeln erfolgen, die zwischen den Schlingenbildungselementen im wesentlichen vertikal angeordnet sind. Diese Nadeln können einen Träger durchdringen, der sich parallel zu dem Vorschub des Vlieses vorwärts bewegt.
Nach der Durchdringung des Trägers werden die Schlingen freigegeben, vorzugsweise gemäß der herkömmlichen Tufting-Technik, mit eventueller Beteiligung eines Hakens.
Diese Schlingen können jedoch durch andere, an sich bekannte Techniken, wie Nähen, Weben, Stricken, Schweißen oder Kleben, Ultraschall-Schweißen, chemische Bindung, usw... an einem Träger befestigt werden.
Die erhaltenen Produkte weisen dabei gut individualisierte, nicht-verdrillte Schlingen auf, die eventuell geschoren oder mit Hilfe eines Messers abgeschnitten werden können, um einen mit dem getufteten Velours vergleichbaren Velours zu erhalten.
Die Erfindung wird nachstehend zur Veranschaulichung ausführlicher beschrieben, wobei insbesondere auf die gemäß der Erfindung verwendete Vorrichtung und das sich daraus ergebende Produkt Bezug genommen wird.
Was die Vorrichtung betrifft, so gilt als vereinbart, daß es sich um eine nur als Beispiel wiedergegebene Ausführungsform ohne begrenzenden Charakter handelt, wobei das Ausgangsvlies nur aus Fasern besteht.

Kurze Beschreibung der Figuren

- Die Figur 1 ist eine perspektivische schematische Ansicht der Vorrichtung, die zur Verwirklichung des erfindungsgemäßen Verfahrens dient, wobei das Ausgangsvlies nur aus Fasern besteht.
- Die Figuren 2 geben auf synoptische Weise verschiedene Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens in mehreren Ansichten wieder. - Die Figur 3 ist eine Seitenansicht einer Nadel, die in der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu sehen ist.
- Die Figuren 4a, b, c, d geben die vertikal ausgerichteten Produkte gemäß der Erfindung, und die getufteten Produkte wieder, wobei die Schlingen abgeschnitten oder nicht abgeschnitten wurden.
In den verschiedenen Figuren wurden gleiche oder ähnliche Teile mit gleichen Kennziffern versehen.

Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung und des Prinzips, auf dem sie beruht

Um die Erfindung besser verständlich zu machen, ist es sinnvoll, auf die Nadelungstechnik zurückzukommen, die weiter oben beschrieben wurde. Bei der Nadelung dringen Gabelnadeln in ein Fasermedium ein, um Fasern herauszuziehen, die Schlingen bilden sollen.
Die ersten mitgerissenen Fasern, die nur teilweise gegeneinander gleiten können, rufen jedoch zwangsläufig einen Druck in dem Medium hervor.
Je größer die Anzahl der erfaßten Fasern ist, desto weniger haben sie die Möglichkeit, zu gleiten, und desto mehr rufen sie Druck hervor, wobei sie die Fasern der unteren Schichten blockieren.
Daraus ergibt sich, daß die Nadeln, selbst wenn sie mit genügend tiefen Widerhaken versehen sind, um alle angetroffenen Fasern aufzunehmen, davon in Form von Schlingen tatsächlich nur eine kleine Anzahl mitreißen können, wobei die anderen Fasern im allgemeinen zerrissen werden oder sogar der Bruch der Nadel hervorgerufen wird.
Es wurde natürlich daran gedacht, dieses Phänomen durch Schmälzen der Fasern zu reduzieren, was zum Ziel hat, den Reibungskoeffizienten zwischen den Fasern, und folglich die in dem Fasermedium hervorgerufenen Drücke zu verringern, wobei dies tatsächlich zu einer Verminderung der Anzahl der zerrissenen Fasern führt, aber ohne die anderen Probleme bezüglich der zu geringen Dichte und der zu niedrigen Ergiebigkeit zu lösen.
Um diese Schwierigkeiten zu beseitigen, wurden die oben beschriebenen Maßnahmen in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren getroffen.
Gemäß der Erfindung werden die Fasern in der Tat vorzugsweise vorher kardiert, oder auf eine andere Weise in Form eines Faservlieses mit mehr oder weniger parallel ausgerichteten Fasern angeordnet, und so behandelt, daß ein Vlies von sehr geringem Gewicht, vorzugsweise zwischen 10 und 50 g/m², erhalten wird. Bei diesem Faservlies haben die meisten Fasern einen Orientierungswinkel bezüglich der Vorschubrichtung, der zwischen 5 und 45º, vorzugsweise zwischen 15 und 25º liegt. Bei einer so geringen Dichte des Vlieses sind die Fasern gut individualisiert und beeinflussen sich nur wenig. Die auf eine Faser wirkenden Kräfte werden nicht auf die angrenzenden Fasern übertragen. Weiter unten werden wir darauf zurückkommen, wie ein Faservlies mit der angegebenen Ausrichtung der Fasern erhalten wird.
Die so vorbereiteten Fasern werden einer Schlingenbildung unterworfen, die durch gegenseitiges Eindringen von metallischen Teilen verwirklicht wird, wobei jeder Faser eine gewellte Form gegeben wird. Dabei ist anzumerken, daß die Schlingenbildungskraft F infolge der geringen Flächendichte des Vlieses und der bevorzugten Ausrichtung der Fasern stark begrenzt ist.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist die auf die Faser ausgeübte Spannung in der Tat gleich F-Fo, mit
F = Fo exp (2πul)/j
Dabei ist:
Fo die auf ein Ende der Faser ausgeübte Kraft;
j das Gauge;
l die Länge der bei n Schlingen beteiligten Faser; und
u der Reibungskoeffizient.
Bei einem Vlies mit geringer Dichte, bei dem die Fasern individualisiert sind, stellt u dann den Faser/Metall-Koeffizienten, und nicht mehr den Faser/Faser- Koeffizienten dar, wie dies bei der Nadelungstechnik der Fall war.
Außerdem kann der Koeffizient u durch eine geeignete Oberflächenbehandlung der metallischen Bereiche wesentlich verringert werden, wodurch der Wert der Spannung F-Fo noch weiter reduziert wird.
Diese Techniken zur Behandlung durch Aufbringen von fluoriertem Harz, insbesondere auf das Metall, sind gut bekannt.
Da jede Faser einzeln eine Schlinge bildet, kommt dieser Vorgang einer Verstreckung (im Gegensatz zu einer transversalen Fältelung des Vlieses) gleich, das heißt, die elementaren Fasern in dem Vlies werden einzeln der Schlingenbildung unterworfen, ohne daß die Breite des Vlieses vermindert wird, was sich von einer Fältelung, die mit einer Einschnürung des zugeführten Vlieses in Breitenrichtung verbunden ist, grundlegend unterscheidet.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat zur folge, daß die Fasern praktisch nie zerrissen werden.
Andererseits kann gemäß der Erfindung die Ergiebigkeit optimiert werden, wenn der Winkel, den die Faser mit der Vorschubrichtung bildet, größer ist als
αlim = arcsin j/2h + j,
wobei j das Gauge, und
h die Höhe der Schlinge ist.
Bei einem Winkel α, der kleiner als αlim ist, wird der Faserüberscbuß, der nicht an der Bildung der Schlinge beteiligt ist, in der Tat auf der Rückseite des Produkts sichtbar, was eine Verminderung der Ergiebigkeit zur Folge hat.
Wenn andererseits der Winkel α zu groß wird, werden die durch die Fasern hervorgerufenen Kräfte ebenfalls zu groß, wobei die Gefahr besteht, daß die Fasern zerrissen werden.
In der Praxis wird so ein guter Kompromiß erhalten, wenn αlim zwischen 15 und 25º liegt, je nach der Länge der Schlinge. Es ist also ersichtlich, wie nützlich es ist, eine angemessene Neuausrichtung der Fasern bezüglich der Vorschubrichtung vorzunehmen.
Die Länge der verwendeten Faser und ihre Ausrichtung α werden selbstverständlich so gewählt, daß statistisch sichergestellt ist, daß jede Faser bei der Bildung von mindestens einer Schlinge, und vorzugsweise mehrerer, aufeinanderfolgender Schlingen beteiligt ist.
Aufgrund des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es möglich, eine Schlingenbildung bei 100% der Fasern vorzusehen.
Die elementaren Faserschlingen werden danach durch Verdichtung in der Vorschubrichtung angesammelt, um eine transversale Reihe von Schlingen von gewünschter Dicke oder gewünschtem Titer zu erhalten. Diese Ansammlung ermöglicht, eine sehr gute parallele Ausrichtung der Fasern zu erhalten. In diesem Stadium hat man also, wenn man von der Torsion absieht, einen Faden, der eine gewellte Form aufweist.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden die in Form von Schlingen parallel ausgerichteten Fasern in dem offenen Nadelöhr von Nadeln angesammelt, die zwischen den mechanischen Elementen, die zur Schlingenbildung gedient haben, senkrecht angeordnet sind. Die Nadeln können dann beispielsweise einen Träger durchdringen und die Schlingen dort freigeben.
Es kann jedoch jedes andere, an sich bekannte Verfahren zur Befestigung von Schlingen auf einem Träger verwendet werden. Als Beispiele können Verfahren genannt werden, die von den verschiedenen Textiltechniken abgeleitet sind, wie Nadeln, Nähen, Weben, Stricken, usw...
In der Figur 1 ist ein Förderband 1 wiedergegeben, das ein Vlies aus kardierten Fasern 3 von sehr niedriger Flächendichte zuführt.
Bei der wiedergegebenen Ausführungsform wird die gewünschte Ausrichtung der Fasern in dem Vlies mit Hilfe eines Satzes ineinander eindringender Scheiben erhalten, die mit der allgemeinen Kennziffer 5 bezeichnet sind.
Bei dem Durchlauf zwischen dem Satz oberer Scheiben 5a und dem Satz unterer Scheiben 5b wird, angesichts der niedrigen Flächendichte des verarbeiteten Produkts, durch eine transversale Vorverstreckung eine geeignete Ausrichtung der elementaren Fasern bezüglich der Vorschubrichtung des Kardenvlieses erhalten. Dies ergibt sich aus der elastischen Erholung der Faser, die sich nach der Schlingenbildung entspannt, wobei ihr Winkel bezüglich der Vorschubrichtung vergrößert wird. Diese Vorverstreckungsvorrichtung hat auch zum Ziel, die Breite des Vlieses an die Arbeitsbreite der Schlingenbildungsvorrichtung (vorzugsweise 4 m) anzupassen.
Wie oben erwähnt wurde, stellt dieser Vorgang, ebenfalls angesichts der niedrigen Flächendichte des Vlieses, eine Verstreckung und keine Fältelung dar, in dem Sinne, daß die elementaren Fasern sich ausrichten und sich gegeneinander verschieben, um sich zu positionieren.
Die Kennziffer 3a bezeichnet das ausgerichtete Vlies mit niedriger Dichte, das sich bei diesem Vorgang ergibt.
In dem folgenden Stadium wird das so vorbereitete Vlies einer Reihe von Schlingenbildungsscheiben 11 zugeführt, die auf einer gemeinsamen Querachse 13 angebracht sind und mit einer Umfangsgeschwindigkeit, die gleich der Zuführungsgeschwindigkeit des Vlieses ist, kontinuierlich gedreht werden.
Die Schlingenbildungsscheiben 11 sind über ihren ganzen Umfang mit einer Zahnung 15 versehen. Diese Zahnung bildet einen Winkel bezüglich der Tangente, der die Weiterbeförderung des zugeführten Vlieses ermöglicht.
Zwischen jeder der Scheiben sind Schlingenbildungsfinger 21 angeordnet, die im wesentlichen tangential zu den Scheiben geformt sind.
In der Verlängerung jedes Schlingenbildungsfingers ist eine Nadel 31 angeordnet, die mit einem offenen Nadelöhr 31a versehen ist.
Die Nadeln sind so angeordnet, daß die Fasern die Schlingenbildungsfinger an dem Ende der Finger, wo sie auf die Nadeln treffen, verlassen, um sich in dem offenen Nadelöhr 31a anzusammeln, wenn die Nadeln im oberen Totpunkt ihres Hubs sind.
Die Schlingenbildungsfinger weisen eine wohldurchdachte Form auf, um eine progressive Schlingenbildung und eine Beförderung der Fasern bis zu den Nadeln zu ermöglichen.
Außerdem ist eine Putzvorrichtung 25 zwischen den Nadeln 31 und den Schlingenbildungsscheiben 11 angeordnet, um die Entfernung des von den Zahnungen mitgerissenen Teils der Fasern zu erleichtern.
Gemäß einer anderen Ausführungsvariante kann es vorteilhaft sein, bewegliche Putzvorrichtungen vorzusehen.
Die Fasern in Form von elementaren Schlingen werden in dem Nadelöhr der Nadeln angesammelt, wo sie die Form eines nicht-verdrillten Fadens haben, der jedoch eine gewellte Form aufweist.
Es kann also angenommen werden, daß aus einem sehr leichten Faservlies mit der gerade beschriebenen Technik ein gleichwertiger, gewellter Faden hergestellt wurde, der gemäß den herkömmlichen Tufting-Techniken verwendet werden kann.
Dabei ist anzumerken, daß der Titer dieses Fadens variierbar ist, da er von dem Verhältnis zwischen der Winkelgeschwindigkeit der Schlingenbildungsscheiben 11 und der Stichzahl pro Minute der Nadeln 31 abhängt.
Die Formgebung erfolgt bei der wiedergegebenen Ausführungsform folgendermaßen: Die Faserschlinge, die sich in dem Nadelöhr 31a der Nadel im oberen Totpunkz ihres Hubs gebildet hat, wird von dieser Nadel durch einen herkömmlichen (vorzugsweise nicht-gewebten) Träger 41 befördert und durch einen Haken 43 zurückgehalten. Elemente 45, die beispielsweise die Form von parallelen, an einem Amboß 47 befestigten Auflagelamellen haben, stützen den Träger 41, wobei sie jedoch die Durchführung der Nadeln 31 zulassen.
In der Figur 2 sind auf synoptische Weise verschiedene Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens in mehreren Ansichten wiedergegeben. In der Figur 2 sind in der ersten, oberen Reihe von Figuren die Vorgänge dargestellt, die von verschiedenen Teilen der Vorrichtung bei verschiedenen Schritten des Verfahrens ausgeführt werden. In der zweiten Reihe (mittleren Reihe) und der dritten Reihe (unteren Reihe) von Figuren sind Draufsichten bzw. Seitenansichten der Anordnung der Fasern bei den gleichen Schritten des Verfahrens bis zu dem Endprodukt wiedergegeben.
Die Fasern am Kardenausgang (Figuren 2a) werden auf die gewünschte Weise ausgerichtet (Figuren 2b). Danach werden die Fasern in Form von Schlingen verdichtet (Figuren 2c), und in dem Nadelöhr der Nadeln angesammelt (Figuren 2d). Die Schlingen werden danach durch die Nadeln, die den Träger durchdringen, weiterbefördert, um dort festgehalten zu werden (Figuren 2e).
Andere Ausführungsformen sind jedoch möglich, und es ist ebenfalls vorstellbar, daß ein dem Tufting-Produkt ähnliches Produkt erhalten wird, ohne den Träger durchdringen zu müssen, wenn beispielsweise Schweißtechniken oder chemische Bindungstechniken verwendet werden, und vorzugsweise eine Ultraschallschweißtechnik verwendet wird (FR-A-00 96 043).
Diesbezüglich ist anzumerken, daß die Erfindung keineswegs auf die wiedergegebene Ausführungsform begrenzt ist.
Insbesondere ist es möglich, vor der Bildung des Kardenausgangsvlieses, oder nach der Bildung des erfindungsgemäßen Produkts, oder innerhalb des Prozesses zusätzliche Vorgänge, Schritte oder Behandlungen zur Veredelung des Produkts vorzusehen. So kann beispielsweise vorgesehen werden, daß ein Messer die Schlingen abschneidet, oder daß die Schlingen am Schluß glattgeschnitten werden, um nach den herkömmlichen Tufting- Techniken Produkte vom Typ Velours zu erhalten. Bei dem Produkt können Eindrückungen, Prägungen, sowie dauerhafte oder nicht-dauerhafte Verformungen vorgenommen werden.
Die herkömmlichen Vorgänge, wie Färben, Bedrucken, Imprägnieren mit schmutzabweisenden Produkten, sind ebenfalls möglich.
Außerdem ermöglicht die progressive Zuführung vor dem Prozeß, Heterogenitäten bei der Farbe und der Art der Produkten zu verdichten, sowie die Verwirklichung zahlreicher Phantasieeffekte. Beispielsweise können bei der Aufbringung des Vlieses Flammen zugeführt werden, usw.
Ebenso können durch Zuführung von zwei übereinander angeordneten Vliesen verschiedener Art Verbundprodukte erhalten werden, die Schlingen besitzen, die aus zwei übereinander angeordneten Schichten gebildet sind.
Die untere Schicht kann beispielsweise so gewählt werden, daß die "Aufblähung" sichergestellt wird, während die Randschicht ein besonderes ästhetisches Aussehen oder einen angenehmen Griff hat.
Eine relative Bewegung zwischen den Nadeln und dem vorbeilaufenden Träger kann ebenfalls vorgesehen werden, wozu beispielsweise die Nadeln auf einem Nadelhalter angeordnet werden, der eine transversale Hin- und Herbewegung bezüglich der Vorschubrichtung des Trägers ausführt, wodurch gewisse interessante Effekte bezüglich des Aussehens erhalten werden können.
Es ist leichter, eine relative Bewegung mit der Technik des "jute mover" zu erhalten, die auf dem Gebiet des Tufting bekannt ist. Diese Technik ermöglicht, den Träger in Querrichtung um eine Strecke zu verschieben, die dem halben Gauge entspricht, bevor er bei dem nächsten Stich in seine ursprüngliche Position zurückgebracht wird. Wenn die Schlingen versetzt angeordnet werden, und die Linie der Schlingenreihen unterbrochen wird, ermöglicht diese Technik eine bessere Individualisierung dieser sogenannten Schlingen, und eine bessere Bedeckung des Trägers durch sie.
Einem Fachmann auf diesem Gebiet werden, wenn er seine normalen Fachkenntnisse benutzt, bezüglich des erfindungsgemäßen Produkts zahlreiche Varianten und Anwendungen einfallen. Es ist insbesondere möglich, bei dem Produkt zusätzliche Strick- und/oder Nähvorgänge auszuführen. Es ist ebenfalls möglich, aufgrund des erfindungsgemäßen Verfahrens Vorgarn-Teppiche herzustellen.
In der Figur 3 ist die Nadel wiedergegeben, die bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendet wird.
Es handelt sich um eine Nadel mit offenem Nadelöhr 31a, bei der bei Betrachtung ihres Profils die Breite der Spitze 33 größer als die Breite des Schaftes 35 ist. Durch diese Dimensionierung wird verhindert, daß der Träger in das Nadelöhr 31a eindringt, wenn die Nadel 31 den Träger durchdringt, und daß der Träger die Zurückziehung der Nadel behindert.
Es ist jedoch möglich, andere Arten von Nadeln zu verwenden, insbesondere maschenbildende Nadeln, die ermöglichen, den gewellten Faden in Form von Maschenreihen anzuordnen.
Das Produkt ermöglicht und unterstützt diese Art von Schritten im wesentlichen infolge seiner spezifischen Art, die oben beschrieben wurde.
Das gemäß dem Verfahren der Erfindung vor der Befestigung auf einem Träger erhaltene Produkt hat die Form einer Ansammlung von gut parallel ausgerichteten Fasern, die bis auf die Verdrillung einen gewellten Faden darstellen.
In den Figuren 4 sind das erf indungsgemäße Produkt und ein Tufting-Produkt nach Befestigung auf einem Träger in drei Ansichten wiedergegeben: einem Grundriß der Vorderseite der Produkte, und einer Schnittansicht in jeder der zwei Richtungen, nämlich parallel oder senkrecht zu der Fertigungsrichtung.
In den Figuren 4a und 4b sind diese zwei Produkte in dem Fall wiedergegeben, in dem die Schlingen abgeschnitten oder geschoren sind, um einen Velours zu erhalten.
In den Figuren 4c und 4d sind die gleichen zwei Produkte mit Schlingen wiedergegeben, wobei jedoch die Technik des "jute mover" verwendet wurde.
In diesen Figuren ist die Fertigungsrichtung der Produkte durch einen Pfeil, der Vorschubschritt durch den Buchstaben a, und das Gauge durch den Buchstaben j gekennzeichnet.
Das in den Figuren 4a und 4c dargestellte, erfindungsgemäße Produkt weist vollkommen individualisierte Schlingenreihen, oder falls die Schlingen abgeschnitten wurden, Büschelreihen auf, die daher den wesentlichen ästhetischen Charakter des (in den Figuren 4b und 4d dargestellten) Tufting-Produkts wiedergeben.
Diese Schlingen- oder Büschelreihen sind jedoch bei dem erfindungsgemäßen Produkt in Querrichtung angeordnet, während sie bei dem Tufting-Produkt in Längsrichtung verlaufen.
Die Verwendung der Technik des "jute mover" bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ermöglicht, im Vergleich zu dem Tufting-Produkt den Faserverbrauch auf der Rückseite des Produkts zu vermindern und folglich die Ergiebigkeit der Fasern zu erhöhen.
Außerdem kann zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schlingenreihen ein Netz aus sich überlagernden Fasern zurückbleiben, wobei diese Fasern an der Bildung der Schlingen von zwei aufeinanderfolgenden Reihen beteiligt sind. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist die Anzahl dieser Fasern sehr gering, ja sogar Null.
Ein anderes Merkmal des gemäß einer besonderen Ausführungsform des Verfahrens erhaltenen Produkts ist, daß infolge Verwendung einer Spezialnadel die Löcher in dem Träger im Verhältnis zu der Abmessung des Gauge überdimensioniert werden können, verglichen mit einem Tufting-Produkt.
Zur Veranschaulichung der Parameter einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung können die folgenden Werte angegeben werden:
Fasern mit dem Titer 17 dtex und einer mittleren Länge von 90 mm, die aus einem Rohmaterial, und zwar Polyamid hergestellt wurden, werden in Form eines Vlieses kardiert, das am Kardenausgang eine Flächendichte von 40 g/m² aufweist.
Dieses Vlies wird gemäß der in der Figur 1 dargestellten Ausführungsform so verarbeitet, daß die folgenden Bedingungen erfüllt werden:
- Flächendichte nach Vorverstreckung: 20 g/m²
- Gauge: 4 mm (5/32")
- Vorschubgeschwindigkeit des Trägers: 1,2 m/min
- Zuführungsgeschwindigkeit des Faservlieses: 48 m/min
- Breite des Vlieses: 4 m
- Stichzahl der Nadeln: 600 Stiche/min
- Mittlere Anzahl der Fasern, die das Nadelöhr aufnehmen kann: 235
- Titer der Schlinge: 4000 dtex
- Höhe der Schlinge; 6 mm
- Dichte der Schlingen: 125.000 Schlingen/m²
- Gewicht des nützlichen Velours: 600 g/m²
- Dichte des nützlichen Velours (Masse/Volumen): 0,1 g/cm³
- Ergiebigkeit: 75%.
Abschließend können die Vorteile des Verfahrens der Erfindung wie folgt zusammengefaßt werden:
Der wirtschaftliche Nutzen des Verfahrens ist offensichtlich, da es die Herstellung eines Fadens einbezieht, bei einer Vorrichtung, die ermöglicht, aus einzelnen Fasern oder aus Filamenten ein mit einem getufteten Produkt praktisch identisches Produkt auf direkte Weise, also ohne einen vorherigen Spinnschritt, zu erhalten.
Wie vorstehend ausführlich dargelegt wurde, ermöglicht das Produkt zahlreiche Varianten bei der Verfahrensweise, und Varianten bei der Wahl der Materialien, der Art der Behandlungen, usw..., die eine große Flexibilität und folglich ein großes Sortiment an Produkten von variablem Aussehen und variabler Art bieten.
Außerdem können diese Produkte infolge ihrer hohen Dichte als Bodenbeläge verwendet werden. Ihre hohe Ergiebigkeit stellt ebenfalls ein wirtschaftliches Element dar, was sie besonders interessant macht.
Das Gauge kann sehr fein sein, da an der individuellen Schlingenbildung nur eine sehr kleine Anzahl von Fasern beteiligt ist. Das erhaltene Produkt kann infolge der Verwendung eines sehr feinen Gauge einen hohen Mehrwert haben.
Folglich sind die anzuwendenden Kräfte gering, wodurch die Gefahr einer Zerreißung der Fasern, und wohlverstanden eines Bruchs von Nadeln praktisch beseitigt wird.
Obwohl eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beschrieben wurde, gilt als vereinbart, daß zahlreiche Varianten in die Erfindung einbezogen werden können, insbesondere diejenigen, die vorstehend speziell erwähnt wurden.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines Textilprodukts aus Fasern und/oder Filamenten, bei dem diese Fasern und/oder Filamente in Form eines Vlieses fortbewegt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die meisten Elemente des Vlieses einen Orientierungswinkel bezüglich der Fortbewegungsrichtung des Vlieses zwischen 5 und 45º aufweisen, und einer Schlingenbildung quer zu der Fortbewegungsrichtung, verbunden mit einer transversalen Verstreckung, unterworfen werden, und sich in Form von Schlingen ansammeln, in denen die Fasern und/oder Filamente parallel ausgerichtet sind.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsvlies aus Fasern und/oder Filamenten ein geringes Gewicht pro Flächeneinheit aufweist, das vorzugsweise zwischen 10 und 50 g/m² liegt.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die meisten Elemente, aus denen das Vlies besteht, einen Orientierungswinkel bezüglich der Fortbewegungsrichtung des Vlieses zwischen 15 und 25º aufweisen.

4. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Orientierung der Fasern bezüglich der Fortbewegungsrichtung durch eine transversale Vorverstreckung erfolgt.

5. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Orientierung der Filamente bezüglich der Fortbewegungsrichtung durch eine Ausbreitung erfolgt, vorzugsweise unmittelbar am Ausgang der Extrusionsdüse der Filamente.

6. Verfahren gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die transversale Schlingenbildung mit Hilfe von drehbaren Schlingenbildungselementen (11) verwirklicht wird, die in einem gewissen Abstand voneinander auf einer quer zu der Fortbewegungsricbtung des Vlieses verlaufenden Achse (13) angeordnet sind, und zwischen denen Schlingenbildungsfinger (21) angeordnet sind.

7. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlingenbildungselemente (11) im wesentlichen die Form von Scheiben haben, die mit einer Umfamgszahnung (15) versehen sind.

8. Verfahren gemäß Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlingenbildungsfinger (21) stationär sind.

9. Verfahren gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansammlung der parallel ausgerichteten Fasern und/oder Filamente in Form von Schlingen in dem Nadelöhr von Nadeln (31) erfolgt, die zwischen den drehbaren Schlingenbildungselementen (11) und in der Verlängerung der Schlingenbildungsfinger (21) angeordnet sind.

10. Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadeln (31) gleichzeitig gesteuert werden, um die Schlingen freizugeben, wenn in dem Nadelöhr (31a) der Nadeln (31) eine ausreichende Ansammlung von Fasern und/oder Filamenten erfolgt ist, die vorzugsweise nahe bei der maximalen Ansammlung in dem Nadelöhr liegt.

11. Verfahren gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Nadeln (31) und den drehbaren Schlingenbildungselementen (11) eine Ausstoßvorrichtung (25) angeordnet ist, um das Ausstoßen des von den Zahnungen (15) mitgenommenen Teils der Fasern und/oder Filamente zu erleichtern.

12. Verfahren gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihen von transversalen Schlingen weiterbefördert und danach auf einem Träger (41) befestigt werden.

13. Verfahren gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verwirklichung dieser Befestigung die Nadel (31) durch den Träger (41) hindurchgeführt wird.

14. Verfahren gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß diese Befestigung durch Ultraschallschweißung verwirklicht wird.

15. Verfahren gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß bei jeder Befestigung eine transversale Relativbewegung zwischen dem Träger (41) und einem Transportmittel ausgeführt wird.

16. Verfahren gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die an dem Träger befestigten Schlingen abgeschnitten, geschoren oder glattgeschnitten werden.

17. Verfahren gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein durch Ansammlung von gut parallel ausgerichteten, elementaren Fasern und/oder Filamenten erhaltener "Faden" in Form von Maschenreihen angeordnet wird.

18. Vorrichtung zur Verwirklichung des beschriebenen Verfahrens gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die transversale Schlingenbildung mit Hilfe von drehbaren Schlingenbildungselementen (11) verwirklicht wird, die in einem gewissen Abstand voneinander auf einer quer zu der Fortbewegungsrichtung des Vlieses verlaufenden Achse (13) angeordnet sind, und zwischen denen Schlingenbildungsfinger (21) angeordnet sind.

19. Vorrichtung gemäß Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlingenbildungselemente (11) im wesentlichen die Form von Scheiben haben, die mit einer Umfamgszahnung (15) versehen sind.

20. Vorrichtung gemäß Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlingenbildungsfinger (21) stationär sind.

21. Vorrichtung gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansammlung der parallel ausgerichteten Fasern und/oder Filamente in Form von Schlingen in dem Nadelöhr von Nadeln (31) erfolgt, die zwischen den drehbaren Schlingenbildungselementen (11) und in der Verlängerung der Schlingenbildungsfinger (21) angeordnet sind.

22. Vorrichtung gemäß Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadeln (31) gleichzeitig gesteuert werden, um die Schlingen freizugeben, wenn in dem Nadelöhr (31a) der Nadeln (31) eine ausreichende Ansammlung von Fasern und/oder Filamenten erfolgt ist, die vorzugsweise nahe bei der maximalen Ansammlung in dem Nadelöhr liegt.

23. Vorrichtung gemäß Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Nadeln (31) und den drehbaren Schlingenbildungselementen (11) eine Ausstoßvorrichtung (25) angeordnet ist, um das Ausstoßen des von den Zahnungen (15) mitgenommenen Teils der Fasern und/oder Filamente zu erleichtern.

24. Vorrichtung gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche 18 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Scheibensätze (5a und 5b) aus sich überlappenden Scheiben ermöglichen, eine geeignete Orientierung der elementaren Fasern und/oder Filamente zu erhalten.

25. Textilprodukt, das Schlingen aufweist, die aus einem gewellten Faden ohne Torsion erhalten wurden, und deren elementare Fasern und/oder Filamente parallel ausgerichtet sind, wobei diese Schlingen an einem Träger befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß es die Form von transversalen Schlingenreihen hat, die bezüglich der Fortbewegungsrichtung einzeln angeordnet sind.

26. Textilprodukt gemäß Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schlingenreihen ein Netz von sich überlagernden Fasern bestehen bleibt, die an der Bildung dieser zwei aufeinanderfolgenden Schlingenreihen beteiligt sind.

27. Velours-Textilprodukt, das an einem Träger befestigte Büschel aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß es die Form von quer zu der Fortbewegungsrichtung angeordneten Büschelreihen hat, und daß zwischen zwei aufeinanderfolgenden Büschelreihen ein Netz von sich überlagernden Fasern bestehen bleibt, die an der Bildung dieser zwei aufeinanderfolgenden Büschelreihen beteiligt sind.

28. Textilprodukt gemäß irgendeinem der Ansprüche 25 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß Löcher in dem Träger überdimensioniert sind bezüglich des Abstandes zwischen zwei Schlingen- oder Büschelreihen.