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Ungewebter Stoff aus Textilfasern und einem Bindemittel sowie Verfahren und Vorrichtung zu dessen
Herstellung.
Die Erfindung bezieht sich auf einen ungewebten Stoff, der grobem Gewebe in gewissem Masse ähnlich ist und eine beträchtliche Festigkeit in der Längs- und Querrichtung besitzt. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung solcher Stoffe. Es ist bekannt, schussfreie Stoffe in der Weise herzustellen, dass eine Anzahl paralleler Garne, Fäden, Schnüre, Vorgespinste od. dgl. mittels eines Bindemittels, z. B. aus Latex niedergeschlagenem Kautschuk, oder mittels kalan- drierter Kautschukplatten zu einer Lage vereinigt werden. Es wurde auch vorgeschlagen, solche Gespinste in parallelen Gruppen anzuordnen und die Gruppen mittels einer Kautschukmischung so zu verbinden, dass sie ihre parallele Lage beibehalten und einen Stoff in Form einer Bahn ergeben.
Die Festigkeit solcher schussfreier Stoffe in der Querriehtung ist jedoch im Verhältnis zu der in der Längsrichtung gering. Zwecks Herstellung eines Stoffes mit erhöhter Festigkeit sowohl in der Querrichtung als auch in der Längsrichtung des Materials wurde vorgeschlagen, einen Rücken auf die zusammenhängenden Gespinste eines schussfreien Stoffes aufzubringen. Dies geschieht so, dass eine zweite Lage paralleler Fäden od. dgl. im rechten Winkel zu den parallelen Fäden der ersten Lage, also in der Querrichtung der Stoffbahn, aufgebracht und mittels eines Bindemittels, z. B. einer Kautsehukkomposition, daran befestigt wird.
Auf diese Weise wird ein geschichteter Stoff erhalten, der aus einer Oberschicht paralleler dicht aneinanderstossender Fäden od. dgl., einem Rücken aus dazu senkrecht verlaufenden Fäden od. dgl. und einem Bindemittel, z. B. einer Kautschukkomposition, besteht, welch letztere die Fäden der Oberschichte miteinander und auch mit dem Rücken verbindet. Solche Stoffe besitzen die erwünschte Festigkeit in der Quer- und Längsrichtung und stellen ein sehr gesuchtes hochwertiges Erzeugnis dar. Wenn aber ein wohlfeiler ungewebter Stoff mit erheblicher Festigkeit in der Querrichtung und Längsrichtung erzeugt werden soll und wenn dieser Stoff einem grobgewebten Stoff ähnlich sein soll, ist das bekannte Verfahren nicht anwendbar.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäss eine Schichte aus einer oder mehreren Lagen unversponnener Fasern, die einander zum Teil kreuzen, in Abständen gelocht und im Bereich der Locher ein Bindemittel aufgetragen, welches die durch das Lochen seitlich zusammengedrängten Fasern in Stellung hält.
Stoffe aus unversponnenen Fasern, die mehrere sich kreuzende Lagen bilden und durch ein Bindemittel zusammengehalten werden, wobei die Poren entweder frei bleiben oder vom Bindemittel ausgefüllt werden, sind zwar an sich bekannt. Erfindungsgemäss geht aber dem Auftragen des Bindemittels ein Lochen der Faserschicht voraus, wobei die durchgehenden Löcher vorzugsweise in regelmässigen Abständen angeordnet sind und die Fasern durch das Bindemittel zumindest im Bereich dieser Löcher zusammengehalten sind. Wenn das Fasermaterial aus mehreren Lagen besteht, können die Fasern zumindest in einer Lage parallel zueinander liegen. Gegebenenfalls können die Fasern in jeder Lage parallel zueinander verlaufen. Zweckmässig sind die an der Oberfläche in der Nähe der Löcher liegenden Fasern in die Löcher hineingezogen.
Das Bindemittel kann auf die Faserlagen auch vor der Lochung aufgebracht werden. Wenn mehrere Lagen unverwebten Fasermaterials übereinander so aufgeschichtet werden, dass die Fasern sich zum Zeil kreuzen, ist es zweckmässig, dass die Fasern zumindest in einer Lage parallel zueinander verlaufen.
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In der Zeichnung zeigen Fig. 1 einen Teil des fertigen Stoffes in Ansicht und Fig. 2 das Material vor der Lochung. Die Fig. 3 und 4 veranschaulichen Ausführungsbeispiele des Stoffes. Fig. 5 zeigt das Schema einer Vorrichtung zur Herstellung von Stoffen gemäss der Erfindung und Fig. 6 den geloehten Stoff in grösserem Massstabe.
Gemäss der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform der Erfindung wird eine Lage Fasermaterial 1 auf ein Metallsieb 11 oder ein perforiertes 1\1etallblech aufgelegt. Die Fasern dieser Lage können mehr oder weniger wirr durcheinander laufen, doch ist es vorteilhaft, wenn sie parallel angeordnet sind, wie dies
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rallel angeordneter Fasern aufgelegt. Die Fasern dieser Rückenschichte kreuzen die Fasern der Vorder- schichte ; zweckmässig sind die Fasern der beiden Schichten unter einem rechten Winkel gegeneinander geneigt. Gegebenenfalls können auch mehrere Lagen, deren Fasern sich unter verschiedenen Winkeln kreuzen, auf die Grundschicht aufeinandergestapelt werden.
Nachdem die Fasern auf das Sieb oder die perforierten Platten aufgelegt worden sind, wird auf die oberste Schichte ein zweites Sieb 12 oder eine perforierte Platte derart aufgesetzt, dass sich die Löcher mit denen des den Boden des Stapels bildenden
Siebes decken. Nunmehr werden durch die Löcher des Decken-und Bodensiebes und die zwischen diesen vorhandenen Fasermaterialschichten Nadeln 1. 3 durchgestossen. So dann wird ein die Bindung veranlassender Stoff, z. B. eine wässerige Kautschukdispersion, auf das Fasermaterial aufgebracht. Zu diesem Zwecke ist unterhalb des Bodensiebes 11 ein Trog 14 angeordnet, in welchem ein Vorrat des die Bindung herbeiführenden Materials. 15 untergebracht ist.
Nach dem Durchstossen der Faserlagen tauchen die Nadeln, wie strichliert dargestellt ist, in das zur Bindung benutzte Material. Werden die Nadeln wieder herausgezogen, so wird das haftengebliebene Material an den Fasern, die nächst den beim Durchstossen der Schichten entstandenen Löcher liegen, abgestreift, so dass die Fasern in den Kreuzungspunkten gebunden werden. Beim Durchstossen des Fasermaterials mit Hilfe der Nadeln, die in der Längsrichtung, in der Querrichtung oder in der Richtung der Diagonale in regelmässigen Abständen derart angeordnet sein können, dass sich geometrische Figuren ergeben, werden die Fasern seitlich zusammengezwängt.
Die Löcher, die beim Durchstossen mit Hilfe der Nadeln gebildet werden, und das hiedurch veranlasste Zusammenzwängen der Fasern im Bereich der Löcher bleiben bestehen, weil der zum Binden benutzte Stoff die Rück- bewegung der Fasern hindert. Es ist wünschenswert, dass Fasern der Oberfläehenschichte, auf die die Nadeln zuerst auftreffen, in gewissem Masse in die Löcher hineingezogen und mit den die Löcher um- schliessenden Fasern verbunden werden.
Wenn mehrere Lagen parallel angeordneter Fasern verwendet werden, so bewirkt das Durchstossen der Lagen mit Hilfe der Nadeln auch eine Unterteilung der Fasern der verschiedenen Lagen in parallele Bündel parallel liegender Fasern in der Weise, dass die Löcher zwischen die verschiedenen sich kreuzenden Faserbündel zu liegen kommen. Beim Durchstossen der Nadeln entsteht eine Reihe von Löchern, es wird indessen keine fest verfilzte Matte erhalten, wie dies bei der Nadelbehandlung in der gewöhnlichen Filzfabrikation der Fall ist. Die Schichte wird schliesslich getrocknet. Sie hat ein gewebeähnliches Aussehen und besitzt sowohl in der Längsrichtung als auch in der Querrichtung grosse Festigkeit.
Das schichtenförmige Material weist dabei einen hohen Grad von Sehmiegsamkeit und infolge der Löcher eine erhebliche Dehnbarkeit in der Richtung
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In Fig. 1 der Zeichnung ist ein fertiggestelltes Stoffstüek schematisch dargestellt, das aus zwei Lagen 1, 2 besteht, deren parallel liegende Fasern 3 unter rechtem Winkel zueinander angeordnet sind. Die Abstände der Löcher 4 in den vertikalen und horizontalen Reihen sind gleich. Die Fig. 2 veranschaulicht das Material vor dem Lochen ; es ist ersichtlich, dass die Fasern der beiden vliesartigen Lagen parallel verlaufen und dass die Fasern der einen Lage gegen die der andern unter rechtem Winkel geneigt sind.
Die Fig. 6 zeigt in grösserem Massstab die Struktur des fertiggestellten Stoffes im Bereich eines Loches. Die parallel angeordneten Fasern der beiden Lagen kreuzen sich unter rechtem Winkel. Nächst dem Loch 4 sind die Fasern seitlich zusammengezwängt und durch das Bindemittel bei 5 miteinander verbunden.
Fig. 3 zeigt ein aus einer einzigen Lage wirr durcheinanderlaufender Fasern 6 hergestelltes Stoffstück mit den Löchern 7, die in gleichen Abständen in horizontalen und vertikalen Reihen angeordnet sind. Bei dem in Fig. 4 dargestellten Stück, das gleichfalls aus zwei Faserlagen hergestellt ist, liegen die Fasern der unteren Lage 8 parallel, während jene der oberen Lage 9 nach verschiedenen Richtungen verlaufen. Die Anordnung der Löcher 10 ist die gleiche wie bei den andern Ausführungsbeispielen.
Die in Fig. 5 schematisch dargestellten Siebe oder gelochten Bleche werden in der Praxis vorteilhaft durch ein gelochtes Förderband ersetzt, das ununterbrochen oder schrittweise fortbewegt wird.
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Fasern unter rechtem Winkel gegeneinander geneigt sind, kann die zweite den Rücken bildende Lage auf die Oberschicht gegebenenfalls von Hand aus aufgelegt werden. In einem solchen Falle kann eine zusammenhängende Lage paralleler Fasern unmittelbar von einer Krempel auf das Förderband aufgelegt werden, auf welchem zugerichtet Stücke einer zweiten Lage paralleler Fasern von einer andern Krempel liegen.
Man kann auch auf eine auf das Förderband aufgebraehte zusammenhängende Lage während der
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Bewegung des Förderbandes eine zweite Schichte aufbringen, die aus aneinandergereihten, querliegenden Stücken besteht, deren Länge der Breite der ersten Lage gleich ist. Das Auflegen der den Bücken bildenden Lage auf die obere Faserlage kann auch mit Hilfe einer Maschine geschehen.
Zur Herstellung von Stoffen gemäss der Erfindung können verschiedene Fasern, wie Jute, Agavefaser, Sisalhanf, Manilahanf, Baumwolle, Flachs und Mischungen dieser Fasermaterialien, benutzt werden.
Es sind sowohl kurze als auch lange Fasern verwendbar. Man kann die Anordnung so treffen, dass die nach verschiedenen Richtungen verlaufenden Fasern verschiedener Art sind ; auch kann man für die einzelnen Lagen verschiedene Fasermaterialien benutzen. Um die Festigkeit zu erhöhen, kann man nicht zusammengedrehte Fasern mit zusammengedrehten, wie Garn, Zwirn, Schnüren, Vorgespinsten oder diesen ähnlichen Faserverbindungen, vermengen. Im Falle der Herstellung aus nicht zusammengedrehten Fasern ersetzt das zum Binden verwendete Mittel das Zusammendrehen bei der Fadenherstellung. Das Vermengen der Fasern mit fadenartigen Elementen kann auch nur bei einigen Lagen angewendet werden.
Man kann aber auch einzelne Lagen ausschliesslich aus fadenartigen Elementen herstellen.
Statt die Rückenschichte unmittelbar auf die die Vorderseite bildende Schichte aufzulegen, kann man die letztere vorher mit dem Bindemittel bespritzen ; auch die Rüekensehichte kann nach dem Auflegen mit dem Bindemittel bespritzt werden. In diesem Falle ist das Bindemittel schon auf den Fasern vorhanden, und es entfällt daher das Eintauchen der Nadeln in den Vorratsbehälter. Es ist schliesslich auch möglich, das Bindemittel nach dem Lochen oder während des Lochvorganges aufzutragen. Als Bindemittel ist Kautschuklatex, Kautschukzement oder eine künstliche Dispersion von Kautschuk verwendbar.
Die Kautschukdispersionen oder Lösungen können ohne Zusätze zur Verwendung gelangen, oder sie können mit Zusätzen versehen sein, die bewirken, dass bei nachfolgender Erhitzung, beim Stehenlassen oder während des Trocknens Vulkanisation stattfindet ; sie können aber auch schon vulkanisiert verwendet werden. Wenn für den Verwendungszweck des Produktes Kautschuk unerwünscht ist, so ersetzt man ihn durch andere bekannte Bindemittel, wie Asphalt, bituminöse Stoffe, Harze, Schellack, Leim, Celluloselacke, Gummi, Kleister u. dgl.
Die Benutzung eines die Schichten abdeckenden Siebes ist nicht unumgänglich nötig. Wenn aber das Aufbringen des Bindemittels mit Hilfe der in den Vorratsbehälter tauchenden Nadeln erfolgt und das haftengebliebene Material von den nächst den Löchern liegenden Fasern abgestreift wird, so ist es zweckmässig, als Abdeckung ein Sieb zu verwenden, dessen Löcher sich mit den Löchern im Boden bzw. Förderband decken. Die Gestalt und Grösse der Nadeln, ihre Anzahl und ihr Abstand hängt von der Art der verwendeten Fasern und vom Verwendungszweck des erzeugten Produktes ab. Für gröberes Material und Stoffe, die sehr grobem Gewebe ähnlich sein sollen, wie grobe Leinwand, werden dicke weit abstehende Nadeln benutzt. Feinere Stoffe, z.
B. aus Baumwolle, die das Aussehen weniger grober Gewebe erhalten sollen, wie Baumwollrücken für Wachstuch und künstliches Ledermaterial, werden mit Hilfe dünnerer Nadeln in engeren Abständen hergestellt. Die geometrische Anordnung der Löcher kann vielfältig ge- ändert werden und bildet ein Mittel, das Aussehen der Stoffe dem von gewebten Waren der verschiedensten Art ähnlich zu machen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Ungewebter Stoff aus Textilfasern und einem Bindemittel, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Lagen unversponnenen Fasermaterials mit zum Teil sich kreuzenden Fasern durch die Faserlage oder-lagen durchgehende, vorzugsweise in regelmässigen Abständen angeordnete Löcher aufweisen, und die Fasern zumindest im Bereich dieser Löcher durch ein Bindemittel zusammengehalten sind, welcher Stoff einem groben Gewebe ähnlich ist und erhebliche Festigkeit in der Längs-und Querrichtung aufweist.