EP0487850A1 - Mit aufgesprühtem Bindemittel gebundener Füllvliesstoff - Google Patents

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EP0487850A1
EP0487850A1 EP91115784A EP91115784A EP0487850A1 EP 0487850 A1 EP0487850 A1 EP 0487850A1 EP 91115784 A EP91115784 A EP 91115784A EP 91115784 A EP91115784 A EP 91115784A EP 0487850 A1 EP0487850 A1 EP 0487850A1
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EP
European Patent Office
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nonwoven
warp
filler
bonding agent
fiber
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EP91115784A
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French (fr)
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Claus Assent
Manfred Jöst
Jürgen Dr. Knoke
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Carl Freudenberg KG
Original Assignee
Carl Freudenberg KG
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Publication date
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    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H3/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H3/005—Synthetic yarns or filaments
    • D04H3/009—Condensation or reaction polymers
    • D04H3/011—Polyesters
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04B—KNITTING
    • D04B21/00—Warp knitting processes for the production of fabrics or articles not dependent on the use of particular machines; Fabrics or articles defined by such processes
    • D04B21/14—Fabrics characterised by the incorporation by knitting, in one or more thread, fleece, or fabric layers, of reinforcing, binding, or decorative threads; Fabrics incorporating small auxiliary elements, e.g. for decorative purposes
    • D04B21/16—Fabrics characterised by the incorporation by knitting, in one or more thread, fleece, or fabric layers, of reinforcing, binding, or decorative threads; Fabrics incorporating small auxiliary elements, e.g. for decorative purposes incorporating synthetic threads
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    • D04H1/44—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties the fleeces or layers being consolidated by mechanical means, e.g. by rolling
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    • D04H1/66—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by applying, incorporating or activating chemical or thermoplastic bonding agents, e.g. adhesives the bonding agent being applied in wet state, e.g. chemical agents in dispersions or solutions at spaced points or locations

Definitions

  • the invention relates to a nonwoven filler with a minimum thickness of 2 mm, the fibers of which are connected by sprayed-on binder.
  • EP-OS 0 119 754 describes a generic filler nonwoven in which a soft handle with low riveting and high strength is associated by warp and weft insertion. The result is a combination of the positive properties of warp-knit and nonwoven.
  • EP-OS 0 369 046 describes a short-weft reinforcement which varies within the width and which, by selecting suitable yarns, causes different widths in the width and leads to a so-called multi-range insert.
  • a high-quality, fashionable filler nonwoven should be soft, round and textile in the case, which must automatically result in lower strengths in the nonwoven.
  • the nonwoven should be spray-bonded, because compared to a fiber-bonded filler nonwoven with the same softness, the security against fiber migration is better, ie the fibers of the nonwoven fabric are prevented from being fibered through by the covering material (outer fabric or lining fabric).
  • nonwoven fabrics connected with sprayed binder are too weakly bound. They are also kinky in the edge break. If you now reinforce with warp and weft threads in order to achieve the necessary strengths in both directions, the nonwoven fabric is marked under fine outer fabrics, the handle becomes unsightly, and the material becomes due to the necessary increase in the use of yarn and the reduction in speed on the warp knitting machine from 3.5 to 2 m / min more expensive than e.g. with warp reinforcement alone.
  • the object of the invention is to provide a filler nonwoven bonded with sprayed-on binder with a minimum thickness of 2 mm so that it not only has a sufficient maximum tensile force in the longitudinal direction, but also in the transverse direction, the use of reinforcing filaments compared to warp - Shot reinforcements, can be significantly reduced.
  • the reinforcement must not push through fine outer fabrics.
  • the speed of application of the reinforcement filaments should be higher than that of warp-weft reinforcement.
  • the fibers used in the nonwoven fabric can be all common fibers such as cotton, rayon, polyamide or polyacrylonitrile. However, polyester fibers are particularly useful.
  • All liquid polymer binders such as butadiene-acrylonitrile, butadiene-styrene (in each case crosslinked or vulcanized), vinyl acetate copolymers or crosslinked polyacrylic acid ester derivatives, can be used for binding agent bonding.
  • the binder / fiber ratio should expediently be chosen to be as low as possible, the hardness of the binder and the structure of the fiber being a determining factor. Useful values are around 90:10 to 70:30 fiber / binder ratios. Appropriate square meter weights are between 25 and 150 g / m2; above the latter value, the warp reinforcement causes technical difficulties.
  • a preferred embodiment consists in that it is dot-printed with an adhesive.
  • the surface smoothness of the outer fabric after fixing and also after the care treatment is as good as with non-reinforced generic nonwovens.
  • a cross-laid fleece of 31 g / m2 is sprayed on both sides with 3 g / m2 of a polyacrylic ester copolymer dispersion, dried in a 3-belt dryer and crosslinked at 160 ° C.
  • the fiber fleece consists of 70% non-siliconized and 30% siliconized, highly crimped and heat-set polyester fibers with one Titer of 3.3 dtex.
  • the nonwoven fabric shown in this way measured according to ISO 9073-2, method B, 5.50 mm thick, is a very soft, but somewhat kinky, easily delaminable filler nonwoven.
  • the strengths, measured according to ISO 9073-3, are only 7.8 N / 5 cm strip width in the longitudinal direction and 5.0 N / 5 cm strip width in the transverse direction (maximum tensile strains 94 or 72%).
  • the drop coefficient according to DIN 54306 with a 30 cm sample diameter is 74.5.
  • the filler nonwoven is provided on the Mayer knitting machine RS3-MSU-V with warp threads made of polyester filament yarn (50 dtex f 24) in such a way that 9 warp threads per inch width are inserted.
  • the resulting material no longer tends to delaminate, has remained soft, but is round and no longer kinky when bent.
  • the fall coefficient according to DIN 54306 for a 30 cm sample diameter is 28.6.
  • the strengths increased to 77.3 N / 5 cm width in the longitudinal direction (maximum elongation 88%) and unexpected 16 N / 5 cm width in the transverse direction (maximum elongation 88%).
  • the reinforced filler nonwoven can serve as an interlining for anoraks and winter sports clothing.
  • the warp-reinforced filler nonwoven described in Example 1 is punctiform on the side with the stronger mesh formation with a hot melt adhesive made of copolyester with a melting range between 115 ° C and 125 ° C printed on a 13 mesh stencil so that 14 g / m2 of dry adhesive is applied.
  • a hot melt adhesive made of copolyester with a melting range between 115 ° C and 125 ° C printed on a 13 mesh stencil so that 14 g / m2 of dry adhesive is applied.
  • the handle After ironing, the handle is very soft and full, no delamination is evident. Due to the relatively high transverse strength with elastic stretch, the laminate is very hard wearing.
  • the surface smoothness of the laminated outer fabric is very good despite the included warp threads and remains so even during washing and chemical cleaning.
  • a fiber-bonded non-woven fabric is made in a thermofusion oven from 60 g / m2 of a fiber blend of 50% nylon 66, 3.3 dtex, 15% polyester, 3.3 dtex, and 35% of a sheath core bicomponent fiber, nylon 66/6 with the titer 3.3 dtex solidified at 225 ° C.
  • the thickness of the filler nonwoven is 3.2 mm.
  • the warp-reinforced insert produced in the same way as Example 1 shows a significantly higher tensile strength at 89.3 N / 5 cm with a maximum tensile elongation of 17% than the unreinforced insert, but the transverse strength at 13.3 N / 5 cm (95% maximum tensile elongation) is lower than that of the warp-reinforced filler nonwoven fabric produced according to Example 1, so that the warp reinforcement obviously does not contribute to greater durability in the present case in both directions.
  • a fiber-bonded, point-like, thermobonded, thin nonwoven fabric with a thickness of 0.3 mm is produced from 35 g / m2 of a fiber mixture of 70% nylon 6, 1.7 / 40 and 30% polyester, 1.7 / 40. It is bound between an engraved and a smooth steel roller of a calender at 200 ° C.
  • the cross-laid batt is coated with a 17 mesh stencil with the copolyester described in Example 2, so that 12 g / m 2 of dry adhesive is applied.
  • the transverse strength of this soft nonwoven is low at 19.3 N / 5 cm (at 29% maximum elongation), but still higher than that of the very soft, unreinforced filler nonwoven in Example 1.

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Abstract

Ein mit aufgesprühtem Bindemittel gebundener Füllvliesstoff mit einer Mindestdicke von 2 mm enthält eine Kettverstärkung aus Polyester-Filamentgarnen von 22 bis 250 dtex und einer Fadenzahl von 1 - 24 pro Zoll.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Füllvliesstoff mit einer Mindestdicke von 2 mm, dessen Fasern durch aufgesprühtes Bindemittel verbunden sind.
  • EP-OS 0 119 754 beschreibt einen gattungsgemäßen Füllvliesstoff, bei dem durch Kett- und Schußeintrag ein weicher Griff mit geringer Rückvernietung und hoher Festigkeit verbunden ist. Es entsteht eine Kombination der positiven Eigenschaften von Kett-Schuß-Gewirke und Vliesstoff.
  • EP-OS 0 369 046 beschreibt eine innerhalb der Breite variierende Kurzschußverstärkung, die durch Wahl geeigneter Garne unterschiedliche Sprüngigkeit in der Breite bewirkt und zu einer sogenannten Mehrbereichseinlage führt.
  • Bei einer einfachen Kettverstärkung in bindergebundenen Füllvliesstoffen ist eine zu geringe Querstabilität zu beobachten; der Einlagestoff ist zu weich und zu labil. Auch bei fasergebundenen Volumenvliesstoffen mit mehr als 2 mm Dicke, gemessen nach ISO 9073-2, Methode B, die als Anorak- und Skibekleidungseinlagen dienen, wird der gewünschte Effekt höherer Querstabilität nicht erreicht.
  • Ein hochwertiger, modischer Füllvliesstoff soll weich, rund und textil im Fall sein, was automatisch niedrigere Festigkeiten im Vliesstoff zur Folge haben muß. Der Vliesstoff sollte sprühgebunden sein, da, verglichen mit einem fasergebundenen Füllvliesstoff bei gleicher Weichheit, die Sicherheit gegen Fasermigration besser ist, d. h., das Durchfasern von Fasern des Vliesstoffs durch den Hüllstoff (Oberstoff oder Futterstoff) wird verhindert.
  • Solche mit aufgesprühtem Bindemittel verbundenen Faservliesstoffe sind zu schwach gebunden. Außerdem sind sie im Kantenbruch knickig. Verstärkt man nun, um-in beiden Richtungen die notwendigen Festigkeiten zu erzielen, mit Kett- und Schußfäden, so markiert sich der Vliesstoff unter feinen Oberstoffen, der Griff wird unschön, und das Material wird wegen der notwendigen Erhöhung des Garneinsatzes und der Reduktion der Geschwindigkeit an der Kettwirkmaschine von 3,5 auf 2 m/min teurer als z.B. bei Kettverstärkung allein.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, einen mit aufgesprühtem Bindemittel gebundenen Füllvliesstoff mit einer Mindestdicke von 2 mm so mit Verstärkungsfäden zu versehen, daß er nicht nur eine ausreichende Höchstzugkraft längs, sondern auch in der Querrichtung aufweist, wobei der Einsatz von Verstärkungsfilamenten, im Vergleich zu Kett-Schuß-Verstärkungen, deutlich vermindert werden kann. Die Verstärkung darf sich nicht durch feine Oberstoffe durchdrücken. Die Applikationsgeschwindigkeit der Verstärkungsfilamente soll höher als bei Kett-Schuß-Verstärkung sein.
  • Die Lösung dieser Aufgabe besteht in einem gattungsgemäßen Füllvliesstoff mit den kennzeichnenden Merkmalen des ersten Patentanspruchs. Eine vorteilhafte Ausgestaltung wird im Unteranspruch aufgezeigt.
  • Bei sprühgebundenen Füllvliesstoffen mit einer Mindestdicke von 2 mm eine Kettverstärkung allein zu versuchen schien sinnlos, da bei fasergebundenen Füllvliesstoffen gleicher Dicke ein Rückgang der Querfestigkeit auf etwa 3 - 4 N/5cm zu erwarten war. Entgegen dieser Erwartung zeigte sich überraschend, daß bei einer reinen Kettverstärkung mit Polyester-Filamentgarnen im Bereichvon 22 bis 250 dtex und einer Fadenzahl von 1 bis 24 pro Zoll die Festigkeit in der Querrichtung nicht fällt, sondern auf mehr als den dreifachen Wert ansteigt. Der eckige Charakter des unverstärkten Materials verschwindet. Der erfindungsgemäß kettverstärkte Füllvliesstoff ist rund und gleichzeitig noch weicher als das Ausgangsmaterial, trotz der in beiden Richtungen erheblich gestiegenen Festigkeiten. Der Fallkoeffzient fällt trotz der gestiegenen Festigkeiten unerwartet deutlich ab.
  • Die im Faservliesstoff verwendeten Fasern können alle gängigen Fasern wie Baumwolle, Zellwolle, Polyamid oder Polyacrylnitril sein. Besonders zweckmäßig allerdings sind Polyesterfasern.
  • Zur Bindemittelverfestigung können alle flüssigen Polymerbindemittel dienen, wie z.B. Butadien-Acrylnitril, Butadien-Styrol (jeweils vernetzt oder vulkanisiert), Vinylacetatcopolymere oder vernetzte Polyacrylsäureester-Derivate. Zweckmäßigerweise sollte das Binder/Faser-Verhältnis so niedrig wie möglich gewählt werden, wobei die Härte des Binders und die Struktur der Faser mitbestimmend sind. Zweckmäßige Werte sind etwa 90:10 bis 70:30 Faser/Binder-Verhältnisse. Zweckmäßige Quadratmeter-Gewichte liegen zwischen 25 und 150 g/m²; oberhalb des letzteren Wertes bereitet die Kettverstärkung technische Schwierigkeiten.
  • Soll der Füllvliesstoff fixierbar sein, so besteht eine bevorzugte Ausgestaltung darin, daß er mit einer Haftmasse punktförmig bedruckt ist. Die Oberflächenglätte des Oberstoffs nach dem Fixieren und auch nach der Pflegebehandlung ist gleich gut wie bei unverstärkten gattungsgemäßen Vliesstoffen.
  • In den folgenden Beispielen wird gezeigt, welche Parameter, insbesondere, wie die Querfestigkeiten durch die erfindungsgemäße Kettverstärkung an bindergebundenen Füllvliesstoffen erhöht werden. Ferner wird durch Vergleichsbeispiele gezeigt, daß die erfindungsgemäße Kettverstärkung beifasergebundenen Vliesstoffen nicht zu den vorteilhaften Ergebnissen führt.
    • Beispiel 1
  • Ein quergelegtes Vlies von 31 g/m² wird mit je 3 g/m² einer Polyacrylsäureestercopolymerisat-Dispersion beidseitig besprüht, in einem 3-Bandtrockner getrocknet und bei 160°C vernetzt. Das Faservlies besteht aus 70 % nichtsilikonisierten und 30 % silikonisierten, hochgekräuselten und thermofixierten Polyersterfasern mit einem Titer von 3,3 dtex. Der so dargestellte Vliesstoff ist, gemessen nach ISO 9073-2, Methode B, 5,50 mm dick, ein sehr weicher, aber etwas knickiger, leicht zu delaminierender Füllvliesstoff. Die Festigkeiten betragen, gemessen nach ISO 9073-3, nur 7,8 N/5 cm Streifenbreite in der Längs- und 5,0 N/5 cm Streifenbreite in der Querrichtung (Höchstzugdehnungen 94 bzw. 72 %). Der Fallkoeffizient nach DIN 54306 mit 30 cm Meßprobendurchmesser beträgt 74,5.
  • In einem zweiten Arbeitsschritt wird der Füllvliesstoff auf der Mayer-Wirkmaschine RS3-MSU-V mit Kettfäden aus Polyesterfilamentgarn versehen (50 dtex f 24) in der Art, daß 9 Kettfäden pro Zoll Breite eingetragen werden. Das entstehende Material neigt nicht mehr zum Delaminieren, ist weich geblieben, aber rund und nicht mehr knickig beim Biegen. Der Fallkoeffizient nach DIN 54306 bei 30 cm Probendurchmesser beträgt 28,6. Die Festigkeiten sind auf 77,3 N/5 cm Breite in der Längsrichtung (Höchstzugdehnung 88 %) und unerwartete 16 N/5 cm Breite in der Querrichtung (Höchstzugdehnung 88 %) angestiegen. Der verstärkte Füllvliesstoff kann als Einlagestoff für Anoraks und Wintersportbekleidung dienen.
    • Beispiel 2:
  • Der in Beispiel 1 beschriebene kettverstärkte Füllvliesstoff wird auf der Seite mit der stärkeren Maschenausbildung mit einem Schmelzkleber aus Copolyester mit einem Schmelzbereich zwischen 115°C und 125°C punktförmig mit einer 13 mesh-Schablone bedruckt, so daß 14 g/m² trockene Haftmasse aufgetragen werden. Nach der Verbügelung ist der Griff sehr weich und voll, eine Delaminierung ist nicht festzustellen. Wegen der relativ hohen Querfestigkeit bei elastischer Dehnung ist das Laminat beim Tragen sehr strapazierbar. Die Oberflächenglätte des laminierten Oberstoffes ist trotz der eingeschlossenen Kettfäden sehr gut und bleibt es auch beim Waschen und bei chemischer Reinigung.
    • Beispiel 3: (Vergleich zu 1)
  • Ein fasergebundener Quervliesstoff wird in einem Thermofusionsofen aus 60 g/m² einer Fasermischung aus 50 % Nylon 66, 3,3 dtex, 15 % Polyester, 3,3 dtex, und 35 % einer Mantel Kern-Bikomponentenfaser, Nylon 66/6 mit dem Titer 3,3 dtex bei 225°C verfestigt. Die Dicke des Füllvliesstoffs beträgt 3,2 mm. Infolge der hohen Geschwindigkeiten an der Anlage ist die Längsfestigkeit mit 35,7 N/5 cm bei 33 % Höchstzugdehnung signifikant höher als die Querfestigkeit mit 15,0 N/5 cm bei 67 % Dehnung. Insgesamt zeigen die hohen Zugfestigkeiten, daß dieser Füllvliesstoff deutlich härter als der nach Beispiel 1 hergestellte ist.
  • Die auf die gleiche Weise wie Beispiel 1 hergestellte kettverstärkte Einlage zeigt zwar mit 89,3 N/5 cm bei 17 % Höchstzugdehnung eine deutlich höhere Zugfestigkeit als die unverstärkte Einlage, die Querfestigkeit ist aber mit 13,3 N/5 cm (95 % Höchstzugdehnung) niedriger als die des erfindungsgemäß hergestellten, kettverstärkten Füllvliesstoffs nach Beispiel 1, so daß offensichtlich im vorliegenden Falle die Kettverstärkung keinen Beitrag zu einer größeren Strapazierfähigkeit in beiden Richtungen beim Tragen leistet.
    • Beispiel 4: (Vergleichsbeispiel zu 2)
  • Ein fasergebundener, punktförmig thermobondierter, dünner Vliesstoff mit einer Dicke von 0,3 mm wird aus 35 g/m² einer Fasermischung aus 70 % Nylon 6, 1,7/40, und 30 % Polyester, 1,7/40, hergestellt. Er wird zwischen einer gravierten und einer glatten Stahlwalze eines Kalanders bei 200°C gebunden. Der quergelegte Faserflor wird mit einer 17 mesh-Schablone mit dem in Beispiel 2 beschriebenen Copolyester beschichtet, so daß 12 g/m² trockene Haftmasse aufgetragen werden. Die Querfestigkeit dieses weichen Vliesstoffs ist mit 19,3 N/5 cm (bei 29 % Höchstzugdehnung) gering, aber immer noch höher als die des sehr weichen, unverstärkten Füllvliesstoffs in Beispiel 1.
  • Verstärkt man diesen Vliesstoff vor der Beschichtung mit Haftmasse in derselben Weise wie in Beispiel 1 und bringt anschließend wieder 12 g/m² der Copolyester-Haftmasse mit einer 17 mesh-Schablone auf, so liegen die Festigkeiten in Längsrichtung mit 92,7 N/5 cm (Höchstzugdehnung 18 %) zwar sehr hoch, aber die Querfestigkeit liegt mit 7,7 N/5 cm Breite (Höchstzugdehnung 53 %) niedriger als der Ausgangswert. Die Strapazierfähigkeit des Vliesstoffs ist nach der Fixierung auf einem Oberstoff also zu gering.

Claims (2)

  1. Mit aufgesprühtem Bindemittel gebundener Füllvliesstoff mit einer Mindestdicke von 2 mm, dadurch gekennzeichnet, daß der Vliesstoff mit Polyester-Filamentgarnen von 22 bis 250 dtex und einer Fadenzahl von 1 bis 24 pro Zoll ausschließlich in Kettrichtung verstärkt ist und seine Querfestigkeit, gemessen in N/5cm Streifenbreite, mindestens das Dreifache der entsprechenden Querfestigkeit des unverstärkten Vliesstoffs beträgt.
  2. Füllvliesstoff nach Anpruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß er auf einer oder beiden Oberflächen mit einer Haftmasse punktförmig bedruckt ist.
EP91115784A 1990-11-27 1991-09-18 Mit aufgesprühtem Bindemittel gebundener Füllvliesstoff Withdrawn EP0487850A1 (de)

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