Textiles Florgebilde Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein texti les Florg@bilde mit in einer Hafischicht derart ver ankerten Florfasern, dass sie deren Oberfläche vonein ander getrennt in wirrer Anordnung durchstossen und durch ihre oberhalb der Haftschicht befindlichen Teile einen hochporösen Flor bilden, wobei mindestens 85 3; der Flurfasern dreidimensional gekräuselte synthetische, in der gleichen allgemeinen Richtung ausgerichtete orga nische Polymerfasern sind und in einem durchschnitt lichen Winkel von 45-90 von der Oberfläche der Haft schicht abstehen.
Solche textile Flurgebilde sind beispielsweise Tep piche, Nonwovcns und Pelzimitationen von hoher Quali tät und ungewöhnlichen, luxuriösen und ästhetischen Eigenschaften, die insbesondere eine optimale Kombina tion von Verhaltenseigenschaften wie Lasttragevermö- gen, Dickenerholung, Bauschigkeit, Deckvermögen und Isolierwert aufweisen.
Textile Flurgebilde mit mehr oder weniger parallel verlaufenden Florfascrn, die in rechtem oder geneigtem Winkel zur Ebene eines Trägers stehen, sowie zur Her stellung derartig r Flurgebilde geeignete Verfahren mit tels Klebeverbindung zwischen Träger und Flurfasern sind bekannt.
Es ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung, unter Berücksichtigung bestimmter Verhältnisse zwischen Florfaserdichte, Einzelfasertiter der Flurfasern und dem Verhältnis der durchschnittlichen gestreckten Länge der Flurfasern zur Höhe des Flors ein textiles Flurgebilde zu schaffen. welches in bezug auf Lasttragevermögen, Dickenerholung, Bauschigkeit, Deck- und Isolierfähig- keit den bisher bekannten Produkten weit überlegen ist.
Die erfindungsgemässen textilen Flurgebilde sind da durch gekennzeichnet, dass der Flor durch 770-2480,/cm=' gleichmässig verteilte, durcheinanderlaufende, in gegen seitigem. nicht fixiertem Berührungskontakt stehende Flurfasern gebildet wird, wobei 80 ";
der abstehenden Faserenden in wenigstens 0,8facher Höhe der Florhöhc oberhalb der Haftschicht liegen, und dass der Flor eine Florfaserdichte (D) von 8-51 kg/m@I aufweist, wobei der Einzelfasertiter (d) 2-25 den beträgt und zwischen 0,125 D und 0.89 D-3,8 liegt, und dass das Verhältnis (K) der durchschnittlichen gestreckten Länge der Flur fasern zur Höhe des Flors 1,3-3,0, jedoch mindestens 1 + 'p' ist.
Während für praktische Zwecke die erfindungs gemässen Merkmale von blossem Auge festgestellt wer den können, sind für genaue Messungen mikroskopische Untersuchungen erforderlich. Die vorliegende Beschrei bung beruht auf mikroskopischer Untersuchung.
Die Zeichnung ist eine schematische Darstellung im Massstab 1 : 2 eines genauen dreidimensionalen Modells eines Abschnitts von einem erfindungsgemässen Flur gebilde. Das Modell, welches 63,5mal die Abmessungen des Originalgebildes hat, zeigt genau die räumlichen und die betreffenden Winkelverhältnisse.
Die beschriebenen Merkmale sind im erfindungs gemässen Flurgebilde feststellbar, wenn es sich in stati schem Zustand befindet. Wenn das Flurgebilde zusam mengedrückt, getragen, gebraucht oder auf andere Weise in den dynamischen Zustand versetzt wird, wirken die Flurfasern desselben miteinander zusammen, um mehr Berührungspunkte als im statischen Zustand zu erhal ten, woraus optimale Gebrauchseigenschaften hinsicht lich Lasttragfähigkeit, Bauschigkeit, Deckvermögen und anderer Eigenschaften resultieren.
Der Winkel der Flurfasern in bezug auf die Ober fläche der Haftschicht wird bestimmt durch eine gerade Linie vom Wurzelende jeder Flurfaser in der Haft schicht zum Spitzenende der Flurfaser in der Oberfläche des Flors. Diese Linie wird für jede Flurfaser in ihrem statischen Zustand im Gebilde gezogen, ohne die Faser zu strecken oder ohne die Kräuselung irgendwie zu längen. Der Winkel (=@), den diese Gerade (L) mit der Haftschicht (A) bildet, wird in der Zeichnung für eine bevorzugte Ausführungsform dargestellt.
Es wurde fest gestellt, dass wenigstens 85 ;'und vorzugsweise 95 ,'1; der Florfasern in einem erfindungsgemässen Florgebilde einen solchen Orientierungswinkel von 45-90'' haben müssen.
Eine allgemeine Methode, welche unter Einhaltung der im Patentanspruch genannten Merkmale die Her stellung von erfindungsgemässen Florgebilden ermög licht, ist beispielsweise in der deutschen Patentschrift Nr. 1071040 beschrieben, wobei die Florfasern in bezug auf Boden und Deckel der Form in einem Winkel von 45-90" in eine Form eingeführt werden und dann die Form mit einer flüchtigen Bindemitteizusammen- setzung zur vollständigen Intprägnierung aller Faser zwischenräume gefüllt wird. Beim Trocknen werden die Fasern an ihren Berührungspunkten zu einem drei dimensionalen Gebilde verbunden.
Hierauf werden die Wände der Form entfernt und der resultierende poröse Block quer zur Faserrichtung zu dünnen selbsttragen den Flächengebilden geschnitten. Für die meisten Flor gebilde wird die Dicke der Flächengebilde zwischen 1,59 und 19 min schwanken. Die fasrigen Flächen gebilde sind poröse Schichten, deren obere und untere Oberfläche durch die Enden der Florfaserstrukturen ge bildet sind. Das porös gebundene Flächengebilde wird dann mit einer Haftschicht versehen, indem man eine kontinuierliche Schicht eines geeigneten Klebstoffs auf eine Oberfläche des Flächengebildes aufbringt und trock net, um die Klebstoffschicht zu verfestigen.
Die Haft schicht kann alleine als Rückenschicht für das beschrie bene Florgebilde verwendet werden, oder es können ein oder mehrere zusätzliche Schichten angebracht werden.
Die zusätzlichen Rückenschichten können durch Aufpressen des mit dem Klebstoff überzogenen Flächen gebildes im noch klebrigen Zustand an ein Sackgewebe, eine Plastikfolie oder dergleichen und Härtung der Kleb stoffschicht angebracht werden. Anderseits kann der Klebstoff auch nur auf die Rückenschicht oder sowohl auf diese als auch auf eine Fläche des Flächengebildes aufgebracht werden, bevor das Flächengebilde mit der Rückenschicht verbunden wird. Falls gewünscht, kann die Haftschicht die Rückenschicht verstärken. Nachdem eine Oberfläche des porösen Flächengebildes mit einer geeigneten Haftschicht versehen wurde, wird das er haltene Laminat zwecks praktisch quantitativer Ent fernung des im Flor enthaltenen Bindemittels behandelt.
Das Bindemittel wird also nur als vorübergehendes Mittel zur Fixierung der beschriebenen räumlichen Flor faseranordnung zum Zweck des Schneidens und Auf bringens der Haftschicht gebraucht. Man wählt dah:r von Anfang an ein entfernbares Bindemittel, welches im späteren Verfahren leicht entfernt werden kann, ohne den Faserflor, die Haftschicht oder eine zusätz liche Rückenschicht zu beschädigen oder die räumliche Anordnung des Flächengebildes stark zu beeinflussen. Daher sollte das entfernbare Bindemittel in einer Flüs sigkeit löslich sein, welche gegenüber den Florfasern, der Haft- und gegebenenfalls zustäzlichen Rücken schicht inert ist.
Normalerweise wird das entfernbare Bindemittel durch Waschen, Spülen, Seifen oder durch Eintauchen in ein wässriges oder organisches Flüssig- keitssvstem entfernt.
Die Entfernung des Bindemittels aus der freien Florlänge bewirkt nicht die Entfernung des in der Klebstoffschicht befindlichen Bindemittel teils des Florgchildes. Eine andere Methode zur Herstellung von erfin dungsgemässen Florgebilden umfasst das Zusammen setzen einer Gruppe gekrä rrselter Florfasern zu einem länglichen Körper, so dass der grösste Teil der ausgerich teten Fasern in einem Winkel von 45-90 zur längsten Dimension jedes Körpers steht.
Nachher wird der Kör per in sämtlichen Hohlräumen mit einem entfernbaren Bindemittel imprägniert, und man lässt das überschüssige Bindemittel ablaufen, worauf man trocknet, um nur kleine Bindemittelpartikel im Körper zu lassen, welche die Florfasern an ihren Berührungspunkten aneinander- binden. Anderseits kann man die so gebildeten Faser- körpcr auch nur an ihrer Aussenseite mit einem ent- fernbaren Bindemittel besprühen,
so dass die Florfasern nur an der Peripherie des Körpers gebunden werden und im Inneren des Körpers ungebunden bleiben. Eine Vielzahl solcher Körper werden dann quer zur längsten Dimension des Körpers in Scheiben geschnitten, von denen jede zwei geschnittene Oberflächen aufweist, die durch die beiden Enden der Florfasern gebildet sind. Hierauf wird eine Anzahl dieser Scheiben wie oben be- schri@ben unter Verwendung eines geeigneten Klebstof fes mit einer Haftschicht versehen. Hiezu kann man eine Anzahl Scheiben Seite an Seite miteinander in Berüh rung mit dc:n ursprünglichen Längsachsen zueinander parallel anordnen.
Eine solche parallele Anordnung der Scheiben wird durch ihre Einfügung in eine Form oder ein anderes Haltemittel so bewirkt, dass eine Schnittfläche jeder Scheibe während der Klebstoff anwendung sämtliche Florfaserenden dein Klebstoff dar bietet. Die kontinuierliche Klebstoffschicht wird dann #iehiirtet, getrocknet oder anders verfestigt. Es können wiederum ein oder mehrere Rückschichten auf geeig nete Weise an das Produkt geheftet werden.
Anschlie ssend kann das enistandene Laminat gewaschen oder auf andere Weise wie oben beschrieben behandelt werden, um das in der Florschicht verbliebene entfernbare Binde mittel zu entfernen, ohne das Bindemittel aus der Haft schicht zu entfernen. Das entstehende Produkt ist zu sammengesetzt aus einer kontinuierlichen Haftschicht mit einem abstehenden Flor, welcher aus miteinander in nicht fixiertem Berührungskontakt stehenden durch einanderlaufenden Florfasern besteht.
Das Florgebilde gemäss der Erfindung kann ent weder chargenweise oder aber kontinuierlich ausgehend von den verschiedensten Florfasern her-estellt werden. Die Fasern müssen eine gewisse Kräuselung haben, wie dies nachstehend ausführlicher besehricben ist.
Sie kön nen aber auch aus kardierten Vliesen von Stapelfasern oder aus einer Kette von Streckbändern, Kardenbän- dern, Kammzug, Vorgarn, Kabel, durch Dampf ge- bauschtem Kabel, durch Dampf gebauschten Endlos fäden, mit Riffelwalzen geprägter.
gekräuselter Endlos fäden, falschdrahtgekräuselten Endlosfäden, klingen gekräuselten Endlosfäden, Stapelfasergarnen, endlosen Monofilamenten, endlosen Multifilamenten oder jeder andern Art von Fas:rstrukturen hen-estellt werden.
welche eine dreidimensionale Kräuselung zwischen den Faserenden besitzen. die genügend stark ist. um die quantitativen Erfcrdernisse zu erfüllen. die nachstehend spezifiziert werden. Die Fasern und Fäden können bauschig oder ungebauscht, verstreckt oder unverstreckt. gedreht oder ungedreht sein und können einen runden oder einen Querschnitt anderer geometrischer Form haben, wie dreitappig. viertappig, fünftappig, schnecken förmig, eliptisch. bandförmig, sichelförmig,
und cicr(,lei- chen. Das synthetische organische polymere Fasermaterial, welches in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann aus einer Vielzahl von Zusammensetzungen her gestellt sein, von denen beispielsweise die folgenden ge nannt werden:
Polykondensate wie Polyamide, Polyester und Co- polyester und Additionspolymere wie Polyacrylnitril und Copolymere von Acrylnitril, Vinyl- und Vinyliden-Poly- mere und Copolymere, Polycarbonate, Polyacetale, Polyäther, Polyurethane, Polyesteramide, Polysulfon- aminde, Polyäthylene,
Polypropylene, fluorierte und! oder chlorierte Äthylenpolymere und Copolymere (z. B. Polytetrafluoräthylen, Polytrifluorchloräthylen), zusam mengesetzte Fasern, wie z. B. ein Mantel aus Polyamid um einen Kern aus Polyester, wie im USA Patent Nr. 3 038 236 von Breen, und selbstkräuselnde zusam mengesetzte Fasern, wie 2 Acrylnitrilpolymere mit ver schiedenem Gehalt an ionisierbaren Gruppen, gemäss USA-Patent Nr. 3 038 237 von Tavlor.
Bevorzugte Materialien sind jene, die aus linearen Po lymeren zusammengesetzt sind, insbesondere jene, in welchen das Polymer ein Ausgangs-Festigkeitsmodul ober halb 2 g;'den hat. Mischungen von 2 oder mehreren synthetischen Fasern können oft mit Vorteil verwendet werden.
Das für die vorübergehende Verbindung der Flor fasern verwendete Bindemittel muss entfernbar und so ausgewählt sein, dass es aus dem Flor leicht entfernt werden kann. Normalerweise wird eine Bindemittel zusammensetzung gewählt werden, die in wässrigem Medium oder in einem organischen Medium löslich ist. Ein solches Medium soll gegenüber den Fasern, welche verwendet werden, als auch gegenüber der Klebstoff schicht inert sein und soll diese Eigenschaft auch gegen über allfälligen zusätzlichen Rückschichten besitzen, welche vor Entfernung des Bindemittels angebracht wer den.
Beispiele typischer geeigneter Bindemittelzusam- mensetzungen umfassen Polyacrylsäure, Acrylsäure- copolymere und Polyvinylalkohol; diese sind alle wasser löslich.
Beispiele geeigneter, alkohollöslicher Bindemittel umfassen die Terpolymere, welche durch Kondensation von Caprolactam, Hexamethylendiamin, Adipinsäure und Sebacinsäure in praktisch gleichem Verhältnis von Polyhexamethylenadipamid und Polyhexamethylen- sebacamid im Terpolymer gebildet werden.
Andere geeignete Bind-mittel, die in organischen Lösungsmitteln löslich sind, umfassen natürlichen Gummi oder synthe tische Elastomere, wob--i diese in Form von Latex-Di- spersionen, Emulsionen oder in Lösungsform verwendet werden. Weitere in organischen Lösungsmitteln lösliche Bindemittel sind acrylische und methacrylische Ester- copolymere, Methoxymethylpolyamide und verschiedene Vinylharzpolymere und Copolymere.
Für die Haftschicht kann eine grosse Vielzahl Mate rialien gewählt werden. Unter Haftschicht wird jenes Material verstanden, welches die Wurzeln der Flor fasern an eine oder mehrere Rückschichten verankert, oder es kann auch jenes Material damit gemeint wer den, welches selbst die Rückschicht bildet. Beispiele solcher Materialien sind: Chloroprengummi, elastomere Schäume, Butadien-Styrol-Gummi, Polyvinylchloridharz (z.
B. jene in Kombination mit entweder einem poly meren Plastifizierungsmittel oder einem nach dem Auf bringen des Klebstoffes härtbaren monomeren Pla- stifiziermittel), Polyvinylacctatharze, Polyurethanharze, Polyamidcopolym:re von Hexamethylendiamin und Adipin- und S.#b:
rcins'iure, Caseinharzc und Epoxyharze, wie die Reaktionsprodukte von Epichlorohydrin von 2,2-Bis-(parahydroxyphenyl)-propan. Für die meisten Zwecke wird man ein Klebstoffmaterial wählen, welches thermofixiert werden kann.
Beispiele von allfülligen Rückschichten sind: Gewebe, wie Sackleinwand, Segel tuch, Nylon-Netzgewebe, Maschenware wie Nylon- Tricot, Vliesstoffe, wie Vliesstoffe aus Polyäthylen- oder Polypropylen-Fasern, harzgebundene Polyäthylen- terephthalat-Faservliese, Papiere aus Cellulose- und/oder synthetischen Fasern, Papierfilze, wie z.
B. asphalt imprägnierte Cellulose, elastomere Schäume, Plastik folien aus Polyäthylenterephthalat, Polypropylen und Polyvinylchlorid, elastische streckbare oder schrumpf bare Folien und dergleichen.
Eine genauere Charakterisierung der strukturellen Gesichtspunkte der Florschicht des erfindungsgemässen Florgebildes wird nachstehend gegeben.
Wenigstens 80 3; der oberen Enden der Florfascrn, d. h. jene Faserenden, welche die Oberfläche des Flors bilden, sind wenigstens 0,8mal die Florhöhe oberhalb der Klebstoffschicht angeordnet. Die bevorzugten Flor gebilde der Erfindung sind jene, in welchen praktisch alle Faserenden die Floroberfläche erreichen. Dies be deutet, dass für die optimalen Eigenschaften die grösst mögliche Anzahl der gekräuselten Fasern sich praktisch zur gleichen Höhe oberhalb der Haftschicht erstrecken soll.
Eine weitere kritische strukturelle Charakteristik der Florschicht ist es, dass die Fasern eine dreidimensionale Kräuselung aufweisen müssen. Die Kräuselungs- bzw. Verbiegungsmenge zwischen zwei Faserenden kann, teil weise, durch die Grösse K angegeben werden, welche als das Verhältnis der gestreckten Faserlänge (nach Aus strecken der Kräuselung) zur Florhöhe h gegeben ist. Ein weiteres Mass, um die Kräuselung zu messen, kann durch die Kräuselhäufigkeit der Einzelfaser erfolgen, welche vorzugsweise einen minimalen Durchschnittswert von etwa 6 Kräusel pro 2,54 cm haben soll.
Die Kräusel- häufigkeit kann unter einer Lupe bestimmt werden (Zählen der Kräusel), während die Faser entspannt ge halten wird. Eine weitere Messmöglichkeit der Kräuse- lungsmenge zwischen Faserenden jeder Faser kann durch den Kräuselungsindex erfolgen, der mindestens 20 ';; betragen sollte.
Der Kräuselungsindex ist definiert als die Differenz der Länge der gekräuselten und ungekräu- selten Faser, ausgedrückt in 'L Eine weitere Charakteristik der Florschicht eines bevorzugten Erzeugnisses ist, dass keine benachbarten Fasern mehr als '/, ihrer Länge parallel verlaufen, und ein weiteres bevorzugtes Merkmal ist, dass sich benach barte Fasern durchschnittlich wenigstens 40mal pro 2,54 cm Florhöhe h berühren.
Unter Berücksichtigung dieser Faktoren ist die Bezeichnung durcheinander laufend eine geeignete Beschreibung der Beziehung der Florfasern zueinander.
Typische Beispiele von drei verschiedenen Typen ge eigneter dreidimensionalgekräuselter Fasern sind die folgenden: 1. die unregelmässig, dreidimensional kurvenlinien- förmig gekräuselten Fasern, welche im belgischen Pa tent Nr. 573 230 beschrieben sind.
Genauer gesagt, Fäden, welche diesen Typ Kräuselung haben, können eine abwechselnde S- und Z-Drehunul auf Abschnitten ihrer Länge haben, und sie können unregelmässige Dre hungszahlen zwischen Drehungsumkehrpunkten und einen unregelmässig kontinuierlich veränderlichen Dre hungswinkel besitzen sowie eine unregelmässige Anzahl von Zonen umgekehrter Drehung pro Längeneinheit, wenigstens eine S- oder Z-Drehunt, pro 2.S4 cm,
wel che einen Drehungswinkel von wenigstens 5 im Durch schnitt haben kann sowie eine kurvcnlinicnfiirmig ge- kräuselte Konfiguration kontinuierlich entlang der Faser besitzt, welche praktisch von Schlingenknotcn frei sein kann oder nicht.
2. die dreidimensionale schraubenlinienförmige Kräu selung, welche in der IJSA-Patentschrift Nr. 3 050<I>821</I> von Kilian beschrieben ist.
3. die dreidimensionale Kräuselung, welche die zu sammengesetzten Fäden besitzen, die in der USA-Patent Schrift Nr. 3<B>038</B> 237 von Taylor beschrieben sind.
Wie aus dem oben Gesagten hervorgeht, ist eine dreidimcnsionalc Kräuselung erforderlich. Zur Bcstini- mung des dreidimensionalen Charakters solcher Fasern ist es nützlich, die Projektion der Faser in einer Ebene parallel zur Haftschicht, in der Sicht von oben, dar zustellen, wobei der clrcidimensionalc Charakter sich in der Fläche eines Parailelogramrus spiegelt,
welches die Projektion in dieser Ebene umschliesst und somit die beiden Dimensionen der Kräusclungsaniplitudc der Faser definiert. Die durchschnittliche Fläche des um schliessenden Parillelogramriis chcser Faserprojektion ist wenigstens so gross w.ic die durchschnittliche Fläche, welche eine Anzahl Fasern einnehmen, deren Anzahl gleich 8mal die Flordichte ist.
Im Durchschnitt sollte die kleinste Dimension des Par2rllelogramnis wenigstens 0,25nial die grössere Dimension sein.
Eine andere kritische strukturelle Anforderung an die Florschicht des eri'iridungsgem;issen Erzeugnisses be trifft die Gleichmässigkeit der abständliclicn Verteilung der Fasern. Das heisst, dass die Fasorn gleichmässig ver teilt sein sollen sowohl an ihren Wurzelpunkten als auch entlang der gesamten Höhe h des Flors. Es wurde fest gestellt, dass zwecks Erhalt der optiniaien Eigenschaften hinsichtlich Zusamniendrückbarkeit und anderer Flor eigenschaften im erfindungsgemässen Erzeugnis die Fa sern vorzugsweise räumlich so angeordnet sind,
dass die Standardabweichung @j der Faseranzahl pro Flächen einheit in jeder Ebene parallel zur Haftschicht weniger als 0,75nial die durchschnittliche Faserzahl pro Flächen einheit des Musters beträgt.
Florschichten, welche diese Einschränkung bezüglich der Standzrrdabss-cichung er füllen, haben keine lokalen Stellen von hoher oder nied- riger Faserdichte in der Nähe der Haftschiclitobcrfl;ichc. wie dies bei Tuftingteppichen der Fall wäre.
Gleichmä/ügkeit d: r @a.scrr@rlcilctn,i,@ Die Messung der Glcicliniässigkcit beginnt mit einer genauen Aufzeichnung der relativen Stellung aller Flor fasern, welche durch eine zur Haftschicht annähernd parallele Fläche gehen. Die Aufzeichnung kann erhalten werden durch irgendeine von mehreren Methoden: 1.
Das Florgebilde kann in eine polynnerisierbare Verbindung, z. B. Butylmetliacrylat, eingetaucht und der erhaltene Block in parallele Scheibe n (parallel zur Haft schicht) mittels Mikrotone geschnitten werden.
Vergrö sserte Photographie einiger Scheiben werden dann mittels Mikroskop nufgcnoriiriicri, und auf diesen Photos (die nötigenfalls weiter vergrö(crt wurden) wird man die Enden aller Faserabschnitte sehen, die durch diese Scheibe verlaufen.
2. Mit Hilfe eines optischen Instrumentes, wie z. B. ein Nikon Coniparator,:. und ohne Zerschneiden des Florgebildes, kann nian die Stellung der Fascrabschnittc, welche eine gegebene Fläche durchstossen, messen. wobei nian entsprechend den Ablesungen des Instrumentes die Stellung graphisch darstellen kann.
Sollen die Er#-,ebniss#, eine Bedeutung haben, muss die zu untersuchende Fläche in der < _e#-,ebenen Ebene w cnis(stcns 500 Fasern umfassen. Sicht rnan, dass die Fasern zu Garnen oder Bündeln zusammengeschlossen sind, muss die Fläche mindestens die sechsfache durch schnittliche Faserzahl pro Bündel umfassen.
Zum Zweck, der Analyse wird die untersuchte Gcsarntfläche in ein Netz von gleichen Quadraten eingeteilt. Durch diese Aufteilung in kleine Muster flächen;> wird die Analyse durch Zählen der Fasern erleichtert. Die durchschnittliche Faserzahl pro Muster fläche und die Standardabweichung o der Verteilung in Quadrate wird nach bekannten Methoden bestimmt. Die durchschnittliche Faserzahl pro Musterfläche muss zwischen 5 und 25 liegen, und es sollen wenigstens 2(l Musterflächen in der Gesamtfläche enthalten sein.
G u.sammendrück harkeitsversuch (Kompressionstest) Muster von 10,16 - 10.16 ein werden aus dein zu prüfenden Stoff d:s Florgebildes entnommen. Man ninmit normalerweise zwei Muster pro Prüfling, und die Daten werden als Durchschnitt beider .'Muster angeführt.
Die Muster werden in zwei Stufen nach den übli chen textilen Prüfmethoden konditioniert, wobei auf 54 + 4 C vorkonditioniert wird in bewegter Luft wäh rend mindestens 2 Stunden, gefolgt von der Schluss- konditionierung bei 65.'; relativer Luftfeuchtigkeit und 21 C, ebenfalls in bewegter Luft, während mindestens 16 Stunden.
Die konditionierten Muster werden auf <B>0,01<U>o</U></B> genau gewogen und auf 0,5 mm genau gemessen, wobei man in beiden Richtungen, Länge und Breite je drei Messungen vornimmt und den Durchschnitt er rechnet.
Jedes Muster wird auf eine Druckzelle montiert und dem Druck mit der Florseite nach oben bei einer Ge schwindigkeit von 5 nim,'Min. auf einen Instron-Tester unter \'crsvendung eines runden Pressfusscs von 64.5 crn= unterworfen.
Die Belastun,.,sreversicrungscinrichtung wird so ein- gestellt, dass d: :r Kreuzkopf zurückgeht, wenn die ge- svünschtc volle Belastum-# erreicht ist.
Im Falle von Tep pichen mit grobtitrigcri Fasern ( l2-25 Denier pro Maser) wird eine Höchstlast von 0.7 kg;cm= angewen det; während für Vliese und weniger grobtitriger Faser (2-l2 den"'Faser) die Höchstlast 0,077 kgjcm= beträgt. Der Krcrtzkopf hält an, wenn die Belastung den Wert Null erreicht hat. Nach einer zweiminutigen Pause wird der Belastungszyklus in gleicher Weise wiederholt.
Nach der zweiten Belastung und Entlastung wird das Muster aus der Prüfniaschinc genommen, und die Florober- fläche wird so eben und so sauber wie möglich von der Rückenschicht abgeschoren, wobei man eine schwere ,Ausführung einer Friseurtondöse mit Nummer 000 (fein) Scherkopf verwendet. Die geschorene Rücken schicht wird dann auf 0,1 g gewogen.
Die geschorene Rückenschicht wird dann in gleicher Weise wie die ungeschorenen Muster der Belastungsprüfung unterwor fen, mit dein Unterschied. dass die Belastungsgeschwin digkeit bei einer Kreuzkopfgeschwindigkeit von 2,54 mm pro Minute erfolgt. Während des Zusammendrückun2s- vcrsuches wird die Kraft der Beanspruchung aufgezeich- rict,
und zwar als Diagranini mit einer Koordinate als Belastung in<U>2</U> und der andern Koordinate als Abstand des Pressfusscs in cm von der Ausgangslage. Aus dieser graphischen Darstellung kann man spezifische Punkte herausgreifen. Beim ersten Kompressionszyklus ist jener Punkt von Interesse, bei dem der Prcssfuss gerade erst das Muster berührt und der Druck zu steigen beginnt. Der Abstand des Fusses in dieser Lage wird als Muster dicke ausgewertet. Vom zweiten Zyklus und seiner Aufzeichnung erhält man den Integratorwert für den Belastungsanteil dieses Zyklus.
Andc rc Tc-st- <I>und</I> Me/iinethoden Die Florhöhe h des Florstoffes ist die Höhe des ab- scherbaren Faserflors oberhalb der Haftschicht. Die Florhöhe in cm wird erhalten durch Subtraktion der ursprünglichen Dicke des Musters, wobei beide beim oben angegebenen ersten Kompressionszyklus gemessen werden. In dem in der Zeichnung dargestellten Muster wäre h = H - Dicke der Haftschicht.
Das Florgewicht in g;Im= der im Muster befind lichen Fasern wird errechnet durch Subtraktion des Gewichtes der geschorenen Rückenschicht vom Gesamt gewicht des ungeschorenen Musters nach Konditionie rung, wobei man dann das erhaltene Nettogewicht in g durch die Fläche des Musters in m= ausdrückt.
Die Dichte der Florfasern (manchmal auch als Flor dichte genannt) wird in kg/m;' angegeben und wird als Dichte der Fasern oberhalb der Haftschicht gemessen. Man errechnet diese Florfaserdichte, indem man das Florgewicht der in der Florschicht befindlichen Fasern durch das Volumen dividiert, welches die Fasern ein nehmen, wenn das Muster in keiner Weise belastet ist. Dieses Volumen wird errechnet, indem man die durch schnittliche Länge und Breite des Musters in konditio niertem Zustand mit der Florhöhe h multipliziert und hierauf geeignete Berechnungen anstellt, um das Vo lumen bzw. die Faserdichte in der obengenannten Ein heit zu erhalten.
Die Zusammendrückarbeit (Kompressionsarbeit) des Florstoffmusters bis zur Maximallast wird aus dem zweiten Kompressionszyklus errechnet durch Ausmessen der Fläche des Kraft-Wegdiagramms und Multiplizie- rung dieser Fläche mit dem Wert von cm ;/g pro Ein heitsfläche des Diagramms. Dieser Wert wird dann durch die Fläche in cm= des Pressfusses dividiert, uni den Wert in der Einheit cm,.g,-cm= zu erhalten.
Das spezifische Volumen der Florschicht bei einer gegebenen Last wird berechnet als das Volumen des Flors bei einer gegebenen Last dividiert durch das Flor gewicht. Das Florvolumcn bei der gegebenen Last wird bestimmt aus dem zweiten Kompressionszyklus als die Differenz zwischen der Dicke des Florstoffes und der Rückenschicht bei einer gegebenen Belastung des Mu sters multipliziert mit der Fläche des Musters und durch entsprechende Konversionsfaktoren auf die gewünschte Masseinheit errechnet.
Ein hauptsächlicher Vorteil der Erfindung ist es, dass es durch Befolgung der kritischen strukturellen Spezifikationen, wie sie hier gelehrt werden, möglich ist, ein Florgebilde herzustellen, welches maximale Kom pressionseigenschaften (z. B. Lasttragevermögen), Bau schigkeit, Deckvermögen und Isolierwert hat.
In dieser Hinsicht haben erfindungsgemässe Teppiche üblicher weise ein spezifisches Volumen von wenigstens 7,0 cm-3/g bei 0,28 kg/cm= und eine Kompressionsarbeit bis zur Erreichung eines Kompressionswertes von 0,7 kg/cm= von wenigstens 0,1 plus (0,025mal das effektive Flor- gewicht ausgedrückt in g/m2). Das erfindungsgemässe Florfl:ichengebilde hat ein luxuriöses ästhetisches Aus sehen und einen angenehmen Griff.
Wie aus den zahl reichen diesbezüglichen Bezugnahmen in der Beschrei bung hervorgeht, haben die erfindungsgemässen Flor gebilde eine besondere Eignung für Bodenbeläge, wie Teppiche und dergleichen. Solche Artikel finden aber auch für andere Zwecke Verwendung, wo die Erhaltung der Bauschigkeit von Bedeutung ist, z. B. als Vliese, Decken, Mantelmaterial, Oberzugsmaterial, Beklei dungsfutter, Polier- und Waschlappen, Möbelbezugs stoff und dergleichen.
Die Florschichten der erfindungsgemässen Produkte bestehen im wesentlichen aus Fasermaterial, z. B. kön nen kleine Mengen von Materialien, wie Farbstoffen, Pigmente, Stabilisierungsmitteln, Antistatika und der gleichen, eingeschlossen sein, welche entweder in oder auf d--r Oberfläche der Fasern vorhanden sind und die strukturellen Charakteristiken nicht wesentlich beein flussen oder benachteiligen. Vom Standpunkt des Vo lumens wird Luft die vorwiegende Komponente der porösen Florschicht sein, üblicherweise bis zu 90 % oder mehr.
In dieser Beziehung ist es auch offensichtlich, dass die Erzeugnisse so hergestellt werden können oder auch behandelt werden können, z. B. reliefartig geschnitten oder geprägt, dass geringe Abweichungen von den defi nierten Charakteristiken und Beziehungen in kleinen lokalisierten Flächenabschnitten vorhanden sein können, ohne dass die Gesamteigenschaften des Produktes da durch beeinflusst werden können.
Der durchschnittliche Einzelfasertiter des erfindungs gemässen Erzeugnisses bewegt sich im Bereich von 2 bis 25 den. Dieser Bereich kann auch mit 0,2 bis 2,8 Tex angegeben werden. Für Teppiche und andere Boden beläge, welche eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen Erzeugnisses darstellen, beträgt der Durchschnittstiter 12 bis 25 den.
Die nachstehenden Beispiele dienen der präziseren Erläuterung der Erfindung.
<I>Beispiel 1</I> Dampfgebauschtes Endlosfasergarn aus Polyhexa- methylenadipamid (3700 den, 204 Einzelfasern, 0,5 Z- Drehungen und Y-förmiger Faserquerschnitt), gemäss Beispiel II des belgischen Patentes Nr. 573 230 her gestellt, wird zu Kettscharcn von etwa 76 cm Breite und 7,6 cm Dicke sowie 4,88 ni Länge gewickelt. Die Ketten werden in einer Metallform von 76 cm Länge, 76 cm Breite und 30,4 cm Tiefe gefältelt, welche Form einen offenen Boden und Deckel hat.
Die Falten werden so gelegt, dass sie sich über und unter die Form erstrek- ken und die Fasern praktisch quantitativ ausgerichtet sind in einer Richtung, die von oben nach unten in der Form verläuft. Die gefalteten Garne, welche oben und unten aus der Form herausstehen, werden abgeschnitten, so dass etwa 6,35 kg Fasern in der Form bleiben. Zwei perforierte Metallplatten werden oben und unten auf die Form gesetzt, und es werden Abschlussplatten mit Rohr einlass darüber gegeben, wobei man luftdichte Dichtun gen verwendet.
Das verwendete Bindemittel dieses Bei spiels ist ein alkohollösliches Terpolynier, welches durch Kondendation von Caprolactani, Hexamethylendiamin und Adipin- und Sebacinsäure gebildet wird, so dass praktisch gleiche molare Verhältnisse von Caproamid- und Hexamethylenadipaniid und Hexamethylensebac- amid-Einheiten im Terpolymer vorhanden sind.
Eine Lösung von 4 Gew.'ö Terpolymer in Alkohol/Wasser !30/20 (volumenmässig) wird von unten nach oben durch die Form gesogen und langsam durch die Form nach unten abfliessen gelassen, so dass die Kontaktzeit zwi schen Faser und Bindemittel etwa 5 Min. beträgt. Heisse, trockene Pressluft von 149 C wird von oben nach unten durch die Form geschickt, bis die flüchtige Substanz aus der Form entfernt ist. Hierauf wird die Form zerlegt. wodurch man einen trockenen porösen Block, bestehend aus Fasern, Bindemittel und Luft, erhält.
Der Block ist aus den bauschigen Fasern zusammengesetzt, von denen alle praktisch von unten nach oben verlaufen, wobei der Block eine Faserdichte von 40 kg/m:' und eine Bindemitteldichte von 2,7 kg/m@s hat. Der Block wird durch ein horizontales Bandmesser Benommen, wobei das Messer senkrecht zur Faserrichtung des Blocks steht, und es werden Scheiben von<B>11,</B> 9,5 und 6,35 mm Dicke geschnitten, deren Flächen im wesentlichen durch Faser enden gebildet sind.
Die Scheiben werden auf ein gummi imprägniertes Sacktuch mittels eines auf Gummi basie renden Klebstoffes aufgeklebt, das Bindemittel durch Waschen mit Äthanol/Wasser (80/20 volumenmässig) entfernt, und das entstandene Flor-Flächengebilde mit Dispersionsfarbstoff gefärbt. Dieser Florstoff zeigt hohes Lasttragevermögen, gutes Deckvermögen, angenehmen ästhetischen Eindruck und eignet sich als Teppich.
Durch das obige Verfahren erhält man ein erfin dungsgemässes Erzeugnis mit folgenden Eigenschaften:
EMI0006.0011
D: <SEP> 40 <SEP> kg,m
<tb> N: <SEP> 1438/cm=
<tb> d: <SEP> 18,9
<tb> K: <SEP> <B>1,35</B>
<tb> Florhöhe <SEP> h: <SEP> 6,35 <SEP> mm
<tb> Faserwinkel: <SEP> Durchschnitt <SEP> 79"
<tb> Bereich <SEP> 53 <SEP> bis <SEP> 89<B>"</B>
<tb> Durchschnittliche <SEP> Faserkontakte
<tb> pro <SEP> 2.54 <SEP> cm <SEP> Faserflorhöhe: <SEP> 61
<tb> Durchschnittliche
<tb> 1-forizontalkomponente:
<SEP> 0,67 <SEP> h
<tb> Amplitude <SEP> der <SEP> Faserkräuselung <SEP> 0,0187 <SEP> cm2 <SEP> (von
<tb> in <SEP> 2 <SEP> Dimensionen <SEP> (.@ <SEP> Fläche <SEP> des <SEP> 27 <SEP> Fasern <SEP> ein Parallelogramms) <SEP> genommene <SEP> Fläche)
<tb> Durchschnittliche <SEP> Länge
<tb> des <SEP> Parallelogramms <SEP> 1,88 <SEP> mm
<tb> Durchschnittliche <SEP> Breite
<tb> des <SEP> Parallelogramms <SEP> 0.965 <SEP> mm
<tb> Gleichmässigkeit <SEP> der <SEP> Verteilung:
<tb> Analysierte <SEP> Gesamtfläche <SEP> gleich
<tb> 0,608 <SEP> cm--> <SEP> - <SEP> etwa <SEP> 6,35 <SEP> X <SEP> 9,5 <SEP> mm
<tb> A. <SEP> wie <SEP> 1,6 <SEP> mm <SEP> über <SEP> Rücken schicht <SEP> bestimmt <SEP> (877 <SEP> Fasern)
EMI0006.0012
Zahl <SEP> der <SEP> ausgezählten <SEP> Faserzahl <SEP> c@ <SEP> n <SEP> "Durchschnitt
<tb> Musterflächen <SEP> pro <SEP> Muster
<tb> 60 <SEP> 14,6 <SEP> 6,8 <SEP> 0,47
<tb> 40 <SEP> 21,85 <SEP> 8,9 <SEP> 0,41
<tb> B.
<SEP> wie <SEP> 3,63 <SEP> mm <SEP> über <SEP> Rücken schicht <SEP> bestimmt <SEP> (858 <SEP> Fasern)
<tb> Zahl <SEP> der <SEP> ausgezählten <SEP> Faserzahl <SEP> <I>t3</I> <SEP> i <SEP> nIDurchschnitt
<tb> Musterflächen <SEP> pro <SEP> Muster
<tb> 60 <SEP> 14,3 <SEP> 7,25 <SEP> 0,51
<tb> 40 <SEP> 21,45 <SEP> 9,3 <SEP> 0,43 Beispiul <I>2</I> Schraubenlinienförmig gekräuselte Stapelfasern aus Pol_väthylenterephthalat, hergestellt nach USA-Patent Nr. 3 050 821 mit 6,35 cm Stapellänge, 4 den Einzel titer, 27 ' Kräuselindex und 7 Kräuselungen'2,54 cm werden zu einem Wickel von 21 g m gekrempelt.
15,2 ein lange Stücke dieses Vlieses werden Seite an Seite angeordnet zusammengestellt, so dass die Fasern in der gleichen allgemeinen Richtung angeordnet sind, und hierauf seitlich auf eine Dichte von 1 1 kg/m: zu sammengepresst. Dieser Faseraufbau wird in eine per forierte Metallform einer Grösse von 25 ;" 25 x 15 cm eingelegt, so dass die Fasern gegen die Formflächen von 25 : < 25 cm gerichtet sind. Die Form wird in einer 6 ?;-Lösung von Polyacry1säure in einem Gemisch von Aceon!Wasser (3;' 1 volumenmässig) eingetaucht.
Die Form wird langsam aus der Lösung entfernt und dabei der Lösungsüberschuss abtropfen gelassen. Die Form wird dann in Ileiss-r Luft in einem Ofen bei 104 C erhitzt, um das Lösungsmittel zu entfernen und das Bindemittel zu verfestigen. Die gebundene Faserzusam mensetzung wird aus der Form entfernt und mit einem Horizontalbandmesser quer zur Faserrichtung in par allelen Ebenen zur Blockfläche in Scheiben von 25 < 25 - 0,48 cm Dicke geschnitten. wob, i die Faser enden die. Flächen dieser Scheiben bilden.
Auf die eine Fläche der Scheiben wird in einer Dicke von 40 gm- ein Polyurethanklebstoff aufgesprüht, worauf das Faser gebilde an ein Baumwollgewebe geklebt wird. Diese Zusammensetzung wird unter schwachem Druck gehal ten und 30 Min. auf<B>116'</B> C erhitzt, um die Faserenden der mit Klebstoff versehenen Fläche mit dem Baumwoll gewebe zu verbinden. Das Produkt wird mit warmem Wasser gewaschen, um das Bindemittel zu entfernen und darauf in einem Tumbler getrocknet.
Man erhält ein weiches drapierbares Florflächen- gebilde, weiches sich als beflortes Futter für Pantoffeln eignet. Dieser Florstoff hatte ein spezifisches Volumen von 31,0 cm:',e bei einer Belastung von 0,023 kg;cm=. Die Florschicht hat durchschnittlich 1318 Fasern pro cm', eine Florfaserdichte von 13 kg/m;, einen durch schnittlichen Einzelfasertiter von 4 den und einen durchschnittlichen K-Wert von 2,14.
Die durchschnitt liche Faserzahl pro Musterfläche beträgt 13,4, die Standardabweichung a der Faserzahl pro Flächenein heit beträgt 4.7 und das Verhältnis der Standardab weichung zur durchschnittlichen Faserzahl pro Flächen einheit wurde mit 0,35 bei einer Gesamtzahl von 40 Musterflächen bestimmt.
<I>Beispiel 3</I> 2-Komponenten-Stapelfasern aus Polyacrylnitril, hergestellt nach USA-Patentschrift Nr. 3 038 237, mit 6,35 cm Stapellänge und 3 den Einzelfasertiter wurden in 88" C heissem Wasser 15 Min. behandelt und bei 49\' C in einem Tumbler getrocknet. Diese Fasern, wel che einen Kräuselungsindex von 24 Sund eine Kräusel- häufigkeit von 11 Kräusel pro 2,54 cm haben, wurden zu einem 9,72 g,'m Vlies auf einer Streichgarnkrempel gekrempelt.
Das Vlies wurde in 15 cm Abschnitte ge schnitten, die Abschnitte in einer Form aufeinanderge- schichtet, um eine gebundene Faserzusammensetzung zu erzeugen, die eine Faserdichte von 16 kg/m; besitzt, wo nach der gebundene Block in 6,35 mm dicke Scheiben geschnitten wurde, die man auf einer Seite an ein Baum wollgewebe aufklebte, wobei man nach Beispiel 2 vor- ging. Das Bindcmittul wird aus der Florschicht ausge- waschen, und man erhält einen weichen bauschigen Florstoff, der sich als Kleiderfutter eignet.
Die Flur schicht besass ein spezifisches Volumen von 32,6 cm3/g bei 0,023 kg/cm= Belastung, eine Durchschnittsfaser- zahl von 2218,/cm=', eine Florfaserdichte von 15,9 kg;'m', einen Einzelfasertiter von 3 den und einen K-Wert von 2,15. Die durchschnittliche Faserzahl pro Musterfläche betrug 22,2, die Standardabweichung der Fasern pro Musterfläche war 6,3 und das Verhältnis der Standard abweichung durch Durchschnittsfaserzahl pro Muster fläche betrug 0,28, bestimmt an einem Total von 40 Musterflächen.
<I>Beispiel 4</I> Dampfgekräuselte Endlosfasern aus Polyhexamethy- Ienadipamid in Garnform mit einem Gesamttitcr von 3700 den, 204 Einzelfasern von je 18 den, hergestellt gemäss Beispiel 2 der belgischen Patentschrift Nummer 573 230, werden zu Stranges von etwa 82.2 m pro Strang gewunden. Jeder Strang wird quer zur Faser richtung in 15 cm lange Abschnitte geschnitten, die Seite an Seite angeordnet und seitlich gepresst werden, um einen Block von 25 ", 25 15 cm zu bilden, in dem die Fasern gleich gerichtet sind und eine Faser dichte von 26 kg; m:' haben.
Dieser Block wird mit Polyacrylsäure als Bindemittel gebunden und in 9,5 mm dicke Scheiben wie in Beispiel 2 geschnitten. Eine Fläche dieser Scheiben wird mittels eines Polyurethanklebstoffs an ein Sacktuch geklebt. Das Bindemittel aus der Flur schicht wird durch Waschen mit warmem Wasser ent- ferst, und die Florfascrn mit Dispcrsionsfarbstoff <B>ge-</B> färbt. Man erhält einen sprungelastischen Florstoff, der sich als Bodenbelag eignet.
Die Florschicht hat ein spe zifisches Volumen von 9,3 cnt' pro g bei 0,218 kglcm= Belastung nach dem Kompressionstest gemessen. Die Flurschicht ist so gebildet, dass durchschnittlich 837 Fasern pro cm= vorhanden sind, eine Florfaserdichte von 34 kg'm' erzielt wird, ein durchschnittlicher Einzelfaser- denicr 18 und ein K-Wert 1,98 vorhanden ist.
Die durchschnittliche Faserzahl pro Musterfläche beträgt 8,4, die Standardabweichung der Faserzahl pro Muster fläche ist 4,6, und das Verhältnis der Standardabwei chung zu Faserzahl pro Musterfläche beträgt 0,55, wo bei die Werte an insgesamt 40 Musterflächen bestimmt wurden.
I3c i.spich.5 hi.s 1O In Übereinstimmung mit den vorangehenden Bei spielen wurde eine Anzahl erfindungsgemässer Flurge bilde hergestellt. Die Gebilde in den Beispielen 5 bis 9 wurden nach dem allgemeinen Vorgehen des Beispiels 4 hergestellt, während der Stoff von Beispiel 10 gemäss Beispiel 2 hergestellt wurde. Die 5 Flurgebilde sind durch folgende strukturelle Eigenschaften gekennzeich net und zeigen die nachstehenden Eigenschaften.
Das spezifische Volumen der Stoffe gemäss Beispiel 5 bis 9 wurde bei 0,218 kg,.'cm= Belastung ermittelt, während das spezifische Volumen des Gebildes gemäss Beispiel 10 bei 0,239 kg'cm= bestimmt wurde. Die für die Gleich mässigkeit der Faserverteilung angegebenen Daten wur den an insgesamt 40 Musterflächen ermittelt.
EMI0007.0049
Beispiel <SEP> Faser <SEP> d <SEP> D <SEP> kg/m#3 <SEP> K <SEP> N <SEP> Sp. <SEP> Vol.
<tb> cm:i/g
<tb> 5 <SEP> Polyamid <SEP> 18,5 <SEP> 48,8 <SEP> 1,46 <SEP> 1620 <SEP> 10,2
<tb> 6 <SEP> Polyamid <SEP> 18,1 <SEP> 46,7 <SEP> 1,39 <SEP> 1642 <SEP> 9,3
<tb> 7 <SEP> Polyamid <SEP> 18,5 <SEP> 47,9 <SEP> 1,67 <SEP> 1388 <SEP> 8,1
<tb> 8 <SEP> Polyacrylnitril <SEP> 16 <SEP> 46,8 <SEP> 1,80 <SEP> 1491 <SEP> 9,()
<tb> 9 <SEP> Polypropylen <SEP> 16,4 <SEP> 38,6 <SEP> 1,48 <SEP> 1420 <SEP> 9,0
<tb> l <SEP> 0 <SEP> Polyacrylnitril <SEP> 3 <SEP> 16,1 <SEP> 2,04 <SEP> 2405 <SEP> 28
<tb> N <SEP> -Anzahl <SEP> Florfascrn;
'cm=
EMI0007.0050
Durchschnittliche <SEP> Fasern <SEP> c,durchschnittliche
<tb> Beispiel <SEP> Musterfläche <SEP> r <SEP> Faserzahl
<tb> 5 <SEP> 16,2 <SEP> 3,4 <SEP> 0,21
<tb> 6 <SEP> 16,5 <SEP> 5,0 <SEP> 0,30
<tb> 7 <SEP> <B>13,9</B> <SEP> 4,7 <SEP> 0,34
<tb> 8 <SEP> 14,9 <SEP> 4,6 <SEP> <B>0,31</B>
<tb> 9 <SEP> - <SEP> - <SEP> 10 <SEP> 24,1 <SEP> 7,8 <SEP> 0,32
Textile pile structure The present invention relates to a textile pile structure with pile fibers anchored in a haf layer in such a way that they penetrate the surface of the pile separated from one another in a confused arrangement and form a highly porous pile through their parts above the adhesive layer, with at least 85 3; the industrial fibers are three-dimensionally crimped synthetic organic polymer fibers aligned in the same general direction and protrude at an average angle of 45-90 from the surface of the adhesive layer.
Such textile floor structures are, for example, carpets, nonwovens and imitations of fur of high quality and unusual, luxurious and aesthetic properties, which in particular have an optimal combination of behavioral properties such as load-bearing capacity, thickness recovery, bulkiness, covering capacity and insulation value.
Textile floor structures with more or less parallel pile fibers, which are at right or inclined angles to the plane of a support, and methods suitable for producing such a floor structure with means of an adhesive connection between the carrier and floor fibers are known.
The object of the present invention is to create a textile floor structure, taking into account certain relationships between pile fiber density, individual fiber denier of the pile fibers and the ratio of the average stretched length of the pile fibers to the height of the pile. which is far superior to the previously known products in terms of load-bearing capacity, thickness recovery, bulkiness, covering and insulating properties.
The textile floor structures according to the invention are characterized in that the pile is evenly distributed through 770-2480, / cm = ', running through one another, in opposite directions. non-fixed touch contact standing industrial fibers is formed, where 80 ";
the protruding fiber ends are at least 0.8 times the pile height above the adhesive layer, and that the pile has a pile fiber density (D) of 8-51 kg / m @ I, the individual fiber denier (d) being 2-25 den and between 0.125 D and 0.89 D-3.8, and that the ratio (K) of the average stretched length of the floor fibers to the height of the pile is 1.3-3.0, but at least 1 + 'p'.
While the fiction, contemporary features of the naked eye can be determined for practical purposes, microscopic examinations are required for precise measurements. The present description is based on microscopic examination.
The drawing is a schematic representation on a scale of 1: 2 of an accurate three-dimensional model of a section of a corridor structure according to the invention. The model, which has 63.5 times the dimensions of the original picture, shows exactly the spatial and relevant angular relationships.
The features described can be found in the corridor structure according to the invention when it is in a static state. If the floor structure is compressed, carried, used or otherwise put into the dynamic state, the floor fibers of the same work together to get more points of contact than in the static state, resulting in optimal usage properties in terms of load-bearing capacity, bulkiness, opacity and others Properties result.
The angle of the industrial fibers in relation to the upper surface of the adhesive layer is determined by a straight line from the root end of each industrial fiber in the adhesive layer to the tip end of the industrial fibers in the surface of the pile. This line is drawn for each industrial fiber in its static state in the structure without stretching the fiber or without in any way lengthening the crimp. The angle (= @) that this straight line (L) forms with the adhesive layer (A) is shown in the drawing for a preferred embodiment.
It was found that at least 85; 'and preferably 95,' 1; of the pile fibers in a pile structure according to the invention must have such an orientation angle of 45-90 ″.
A general method which, while complying with the features mentioned in the claim, enables the manufacture of pile structures according to the invention is described, for example, in German Patent No. 1071040, the pile fibers being at an angle of 45-90 with respect to the bottom and cover of the mold "are introduced into a mold and then the mold is filled with a volatile binder composition to completely impregnate all the spaces between the fibers. During drying, the fibers are connected at their points of contact to form a three-dimensional structure.
The walls of the mold are then removed and the resulting porous block is cut transversely to the fiber direction into thin, self-supporting sheets. For most pile structures, the thickness of the fabrics will vary between 1.59 and 19 minutes. The fibrous surfaces are porous layers, the upper and lower surfaces of which are formed by the ends of the pile fiber structures. The porously bonded sheet is then provided with an adhesive layer by applying a continuous layer of a suitable adhesive to one surface of the sheet and drying it to solidify the adhesive layer.
The adhesive layer can be used alone as a back layer for the pile structure described, or one or more additional layers can be attached.
The additional backing layers can be attached to a sack fabric, plastic film or the like by pressing the adhesive-coated surface structure in the still tacky state and curing the adhesive layer. On the other hand, the adhesive can also be applied only to the back layer or both to this and to a surface of the sheet-like structure before the sheet-like structure is connected to the back layer. If desired, the adhesive layer can reinforce the backing layer. After a surface of the porous fabric has been provided with a suitable adhesive layer, the laminate he holds is treated for the purpose of practically quantitative Ent removal of the binder contained in the pile.
The binder is only used as a temporary means of fixing the spatial pile arrangement described for the purpose of cutting and applying the adhesive layer. A removable binding agent is chosen from the beginning, which can easily be removed in the later process without damaging the fiber pile, the adhesive layer or an additional backing layer or significantly influencing the spatial arrangement of the fabric. Therefore, the removable binding agent should be soluble in a liquid which is inert to the pile fibers, the adhesive and optionally additional backing layer.
Typically, the removable binder is removed by washing, rinsing, soaping, or by immersion in an aqueous or organic liquid system.
The removal of the binder from the free length of the pile does not remove the binder in the adhesive layer from part of the pile shield. Another method of making pile structures according to the invention comprises assembling a group of crimped pile fibers into an elongated body so that most of the aligned fibers are at an angle of 45-90 to the longest dimension of each body.
The body is then impregnated with a removable binding agent in all cavities, and the excess binding agent is allowed to run off, after which it is dried to leave only small binding agent particles in the body, which bind the pile fibers to one another at their points of contact. On the other hand, the fiber bodies formed in this way can also only be sprayed on their outside with a removable binding agent,
so that the pile fibers are only bound on the periphery of the body and remain unbound inside the body. A plurality of such bodies are then sliced across the longest dimension of the body, each of which has two cut surfaces formed by the two ends of the pile fibers. A number of these disks are then provided with an adhesive layer as described above using a suitable adhesive. For this purpose, a number of slices can be arranged side by side with one another in contact with the original longitudinal axes parallel to one another.
Such a parallel arrangement of the panes is effected by inserting them into a mold or other holding means in such a way that a cut surface of each pane presents all the pile fiber ends of the adhesive during the application of the adhesive. The continuous adhesive layer is then hardened, dried or otherwise solidified. Again, one or more backing layers can be attached to the product in a suitable manner.
The resulting laminate can then be washed or otherwise treated as described above in order to remove the removable binding agent remaining in the pile layer without removing the binding agent from the adhesive layer. The resulting product is composed of a continuous adhesive layer with a protruding pile, which consists of pile fibers that are in non-fixed contact with one another and run through one another.
The pile structure according to the invention can either be produced in batches or continuously from a wide variety of pile fibers. The fibers must have some crimp, as will be described in more detail below.
They can also be made from carded nonwovens made of staple fibers or from a chain of stretching belts, carded slivers, sliver, roving, tow, tow puffed by steam, endless filaments puffed by steam, embossed with corrugated rollers.
crimped endless threads, false-wire crimped endless threads, sound crimped endless threads, staple fiber yarns, endless monofilaments, endless multifilaments or any other type of fiber structure.
which have a three-dimensional crimp between the fiber ends. that is strong enough. to meet the quantitative requirements. which are specified below. The fibers and filaments can be bulky or unbroken, drawn or undrawn. be rotated or unturned and can have a round or a cross-section of another geometric shape, such as three-lobed. four-way, five-way, snail-shaped, elliptical. ribbon-shaped, sickle-shaped,
and cicr (, lichen. The synthetic organic polymeric fiber material used in the present invention can be made from a variety of compositions, including, for example, the following:
Polycondensates such as polyamides, polyesters and copolyesters and addition polymers such as polyacrylonitrile and copolymers of acrylonitrile, vinyl and vinylidene polymers and copolymers, polycarbonates, polyacetals, polyethers, polyurethanes, polyester amides, polysulphone amines, polyethylenes,
Polypropylenes, fluorinated and! or chlorinated ethylene polymers and copolymers (z. B. polytetrafluoroethylene, polytrifluorochloroethylene), composite fibers such. B. a sheath made of polyamide around a core made of polyester, as in U.S. Patent No. 3,038,236 to Breen, and self-curling composite fibers, such as 2 acrylonitrile polymers with different levels of ionizable groups, according to U.S. Patent No. 3,038,237 from Tavlor.
Preferred materials are those composed of linear polymers, especially those in which the polymer has an initial strength modulus above 2 grams. Mixtures of 2 or more synthetic fibers can often be used to advantage.
The binder used to temporarily bond the pile fibers must be removable and selected so that it can be easily removed from the pile. Normally, a binder composition will be chosen which is soluble in aqueous medium or in an organic medium. Such a medium should be inert towards the fibers that are used as well as towards the adhesive layer and should also have this property towards any additional backing layers which are attached before removal of the binder.
Examples of typical suitable binder compositions include polyacrylic acid, acrylic acid copolymers, and polyvinyl alcohol; these are all water soluble.
Examples of suitable, alcohol-soluble binders include the terpolymers which are formed in the terpolymer by condensation of caprolactam, hexamethylene diamine, adipic acid and sebacic acid in practically the same ratio of polyhexamethylene adipamide and polyhexamethylene sebacamide.
Other suitable binders which are soluble in organic solvents include natural rubber or synthetic elastomers, these being used in the form of latex dispersions, emulsions or in solution form. Other binders which are soluble in organic solvents are acrylic and methacrylic ester copolymers, methoxymethyl polyamides and various vinyl resin polymers and copolymers.
A wide variety of materials can be selected for the adhesive layer. Adhesive layer is understood to mean that material which anchors the roots of the pile fibers to one or more backing layers, or it can also mean that material which itself forms the backing layer. Examples of such materials are: chloroprene rubber, elastomeric foams, butadiene-styrene rubber, polyvinyl chloride resin (e.g.
B. those in combination with either a polymeric plasticizer or a monomeric plasticizer which is curable after the adhesive has been applied), polyvinyl acetate resins, polyurethane resins, polyamide copolymers of hexamethylene diamine and adipine and S. # b:
ricinsic acid, casein resins and epoxy resins such as the reaction products of epichlorohydrin with 2,2-bis (parahydroxyphenyl) propane. For most purposes, one will choose an adhesive material that can be thermoset.
Examples of all-filling backing layers are: fabrics such as sackcloth, canvas, nylon mesh, knitted fabrics such as nylon tricot, nonwovens such as nonwovens made of polyethylene or polypropylene fibers, resin-bonded polyethylene terephthalate fiber nonwovens, papers made of cellulose and / or synthetic fibers, paper felts, e.g.
B. asphalt-impregnated cellulose, elastomeric foams, plastic films made of polyethylene terephthalate, polypropylene and polyvinyl chloride, elastic stretchable or shrinkable films and the like.
A more precise characterization of the structural aspects of the pile layer of the pile structure according to the invention is given below.
At least 80 3; the tops of the pile fibers, d. H. those fiber ends which form the surface of the pile are arranged at least 0.8 times the pile height above the adhesive layer. The preferred pile structures of the invention are those in which virtually all of the fiber ends reach the pile surface. This means that for the optimal properties the greatest possible number of crimped fibers should extend practically at the same height above the adhesive layer.
Another critical structural characteristic of the pile layer is that the fibers must have a three-dimensional crimp. The amount of crimping or bending between two fiber ends can, in part, be indicated by the size K, which is given as the ratio of the stretched fiber length (after stretching the crimp) to the pile height h. A further measure for measuring the crimp can be done by the crimp frequency of the individual fiber, which should preferably have a minimum average value of about 6 crimps per 2.54 cm.
The frequency of crimps can be determined under a magnifying glass (counting the crimps) while the fiber is kept relaxed. Another way of measuring the amount of crimp between fiber ends of each fiber can be the crimp index, which is at least 20 '; should be.
The crimp index is defined as the difference in the length of the crimped and uncirculated fiber, expressed in. Another characteristic of the pile layer of a preferred product is that no adjacent fibers are parallel more than ½ of their length and another preferred feature is that adjacent fibers touch on average at least 40 times per 2.54 cm pile height h.
With these factors in mind, the term jumbled is an appropriate description of the relationship between the pile fibers.
Typical examples of three different types of suitable three-dimensional crimped fibers are the following: 1. The irregular, three-dimensionally curvilinearly crimped fibers described in Belgian patent no.
More precisely, threads which have this type of crimp can have an alternating S and Z twist on sections of their length, and they can have irregular numbers of rotation between rotation reversal points and an irregularly continuously variable angle of rotation and an irregular number of zones of reverse rotation per unit of length, at least one S or Z turn, per 2nd S4 cm,
which can have an angle of rotation of at least 5 on average and has a curvilinear curled configuration continuously along the fiber, which may or may not be practically free of loop knots.
2. The three-dimensional helical crimp described in IJSA Patent No. 3,050 to Kilian.
3. The three-dimensional crimp possessed by the assembled threads described in U.S. Patent No. 3 038 237 to Taylor.
As can be seen from the above, three-dimensional crimp is required. In order to define the three-dimensional character of such fibers, it is useful to show the projection of the fiber in a plane parallel to the adhesive layer, viewed from above, the clrc-dimensional character being reflected in the surface of a parailelogramrus,
which encloses the projection in this plane and thus defines the two dimensions of the Krauscleaniplitudc of the fiber. The average area of the surrounding parillelogram of fibers is at least as large as the average area occupied by a number of fibers, the number of which is eight times the pile density.
On average, the smallest dimension of the parallellogram should be at least 0.25nial the larger dimension.
Another critical structural requirement for the pile layer of the product according to the invention relates to the uniformity of the spaced distribution of the fibers. This means that the fibers should be evenly distributed both at their root points and along the entire height h of the pile. It was found that in order to maintain the optimal properties with regard to compressibility and other pile properties in the product according to the invention, the fibers are preferably spatially arranged in such a way that
that the standard deviation @j of the number of fibers per unit area in each plane parallel to the adhesive layer is less than 0.75nial the average number of fibers per unit area of the sample.
Pile layers which fulfill this limitation with regard to the stand-off cover do not have any local points of high or low fiber density in the vicinity of the adhesive layer surface. as would be the case with tufted carpets.
Uniformity d: r @ a.scrr @ rlcilctn, i, @ The measurement of the uniformity begins with a precise recording of the relative position of all pile fibers which pass through a surface that is approximately parallel to the adhesive layer. The record can be obtained by any of several methods: 1.
The pile structure can be converted into a polymerizable compound, e.g. B. Butylmetliacrylat, immersed and the block obtained in parallel disk n (parallel to the adhesive layer) are cut using microtons.
Enlarged photographs of some disks are then nufgcnoriiriicri with a microscope, and on these photos (which have been enlarged if necessary) you will see the ends of all fiber sections that run through this disk.
2. With the help of an optical instrument, such as. B. a Nikon Coniparator,:. and without cutting the pile structure, one can measure the position of the fiber sections which pierce a given area. where nian can graphically represent the position according to the readings of the instrument.
If the he # -, ebniss #, are to have a meaning, the surface to be examined in the <_e # -, flat plane must contain 500 fibers. If the fibers are bound together to form yarns or bundles, the Area include at least six times the average number of fibers per bundle.
For the purpose of the analysis, the examined area is divided into a network of equal squares. This division into small sample areas;> makes the analysis easier by counting the fibers. The average number of fibers per sample area and the standard deviation o of the distribution in squares is determined by known methods. The average number of fibers per sample area must be between 5 and 25, and there should be at least 2 (l sample areas in the total area.
G u.sammendrückeitsversuch (compression test) Samples from 10.16 - 10.16 a are taken from the fabric to be tested d: s pile structure. There are normally two samples per specimen and the data is reported as the average of both samples.
The samples are conditioned in two stages according to the customary textile test methods, preconditioning to 54 + 4 C in moving air for at least 2 hours, followed by the final conditioning at 65. '; relative humidity and 21 C, also in moving air, for at least 16 hours.
The conditioned samples are weighed to an accuracy of <B>0.01<U>o</U> </B> and measured to an accuracy of 0.5 mm, taking three measurements in both directions, length and width, and the average he is calculating.
Each pattern is mounted on a pressure cell and the print is carried out with the pile side up at a speed of 5 nm. on an Instron tester using a round press foot of 64.5 cm.
The load reversal device is set in such a way that the crosshead goes back when the desired full load is reached.
In the case of carpets with coarse denier fibers (12-25 denier per grain), a maximum load of 0.7 kg; cm = applied; while for nonwovens and less coarse denier fibers (2-l2 den "'fibers) the maximum load is 0.077 kg / cm =. The Krcrtzkopf stops when the load has reached zero. After a two-minute break, the load cycle is repeated in the same way.
After the second loading and unloading, the sample is removed from the testing machine, and the pile surface is shaved off the back layer as even and as cleanly as possible, using a heavy hairdressing eyelet with number 000 (fine) shaving head. The sheared back layer is then weighed to the nearest 0.1 g.
The sheared back layer is then subjected to the stress test in the same way as the unshaven samples, with your difference. that the loading speed occurs at a crosshead speed of 2.54 mm per minute. During the compression test, the force of the stress is recorded,
as a Diagranini with one coordinate as the load in <U> 2 </U> and the other coordinate as the distance of the press foot in cm from the starting position. Specific points can be picked out from this graphical representation. In the first cycle of compression, the point of interest is the point at which the presser foot has just touched the pattern and the pressure begins to rise. The distance between the foot in this position is evaluated as a sample thickness. The integrator value for the load component of this cycle is obtained from the second cycle and its recording.
Andc rc Tc-st- <I> and </I> Me / iinethods The pile height h of the pile fabric is the height of the shearable fiber pile above the adhesive layer. The pile height in cm is obtained by subtracting the original thickness of the pattern, both of which are measured on the first compression cycle noted above. In the pattern shown in the drawing, h = H - thickness of the adhesive layer.
The pile weight in g; Im = of the fibers in the pattern is calculated by subtracting the weight of the sheared back layer from the total weight of the unshaven pattern after conditioning, whereby the net weight obtained in g is expressed by the area of the pattern in m =.
The density of the pile fibers (sometimes also called pile density) is in kg / m; ' and is measured as the density of the fibers above the adhesive layer. This pile fiber density is calculated by dividing the pile weight of the fibers in the pile layer by the volume which the fibers occupy when the pattern is not loaded in any way. This volume is calculated by multiplying the average length and width of the pattern in the conditioned state by the pile height h and then making suitable calculations to obtain the volume or the fiber density in the above-mentioned unit.
The compression work (compression work) of the pile fabric sample up to the maximum load is calculated from the second compression cycle by measuring the area of the force-displacement diagram and multiplying this area by the value of cm / g per unit area of the diagram. This value is then divided by the area in cm = of the press foot to get the value in the unit cm, .g, -cm =.
The specific volume of the pile layer at a given load is calculated as the volume of the pile at a given load divided by the pile weight. The pile volume at the given load is determined from the second compression cycle as the difference between the thickness of the pile fabric and the back layer at a given load on the pattern multiplied by the area of the pattern and calculated using appropriate conversion factors to the desired unit of measurement.
A primary advantage of the invention is that, by following the critical structural specifications as taught herein, it is possible to produce a pile structure which has maximum compression properties (e.g., load bearing capacity), construction, hiding power and insulation value.
In this regard, carpets according to the invention usually have a specific volume of at least 7.0 cm-3 / g at 0.28 kg / cm = and a compression work up to reaching a compression value of 0.7 kg / cm = of at least 0.1 plus (0.025 times the effective pile weight expressed in g / m2). The pile structure according to the invention has a luxurious aesthetic appearance and a pleasant feel.
As can be seen from the numerous related references in the description, the inventive pile structures are particularly suitable for floor coverings such as carpets and the like. Such articles are also used for other purposes where the preservation of bulkiness is important, e.g. B. as fleeces, blankets, jacket material, cover material, clothing lining, polishing and washcloths, furniture cover material and the like.
The pile layers of the products according to the invention consist essentially of fiber material, e.g. B. NEN small amounts of materials such as dyes, pigments, stabilizers, antistatic agents and the like, which are either in or on the surface of the fibers and which do not significantly affect or adversely affect the structural characteristics. From a volume standpoint, air will be the predominant component of the porous pile layer, usually up to 90% or more.
In this respect it is also obvious that the products can be manufactured in this way or can also be treated, e.g. B. relief-like cut or embossed that slight deviations from the defined characteristics and relationships in small localized surface sections can be present without the overall properties of the product can be influenced by.
The average single fiber denier of the product according to the invention is in the range from 2 to 25 den. This range can also be specified with 0.2 to 2.8 Tex. For carpets and other floor coverings, which represent a preferred embodiment of the product according to the invention, the average titer is 12 to 25 den.
The following examples serve to explain the invention in greater detail.
<I> Example 1 </I> Steam-puffed continuous fiber yarn made of polyhexamethylene adipamide (3700 denier, 204 individual fibers, 0.5 Z twists and Y-shaped fiber cross-section), produced according to Example II of Belgian patent no. 573 230, is made to Kettscharcn about 76 cm wide and 7.6 cm thick and 4.88 ni length wound. The chains are pleated into a metal mold 76 cm long, 76 cm wide and 12 inches deep, which shape has an open bottom and lid.
The folds are placed in such a way that they extend above and below the mold and the fibers are practically quantitatively oriented in a direction that runs from top to bottom in the mold. The folded yarns protruding from the top and bottom of the mold are cut off so that about 6.35 kg of fibers remain in the mold. Two perforated metal plates are placed on top and bottom of the mold and end plates with a pipe inlet are placed over them, using airtight seals.
The binder used in this example is an alcohol-soluble terpolymer, which is formed by condensation of caprolactane, hexamethylene diamine and adipic and sebacic acid, so that practically the same molar ratios of caproamide and hexamethylene adipaniide and hexamethylene sebacamide units are present in the terpolymer.
A solution of 4% by weight of terpolymer in alcohol / water! 30/20 (by volume) is sucked through the mold from bottom to top and slowly allowed to flow down through the mold so that the contact time between fiber and binder is about 5 Min. Is. Hot, dry compressed air at 149 C is sent from top to bottom through the mold until the volatile substance has been removed from the mold. The form is then broken down. whereby a dry porous block consisting of fibers, binder and air is obtained.
The block is composed of the bulky fibers, all of which practically run from bottom to top, the block having a fiber density of 40 kg / m: 'and a binder density of 2.7 kg / m @ s. The block is stunned by a horizontal band knife, the knife being perpendicular to the fiber direction of the block, and slices of 11, 9.5 and 6.35 mm thickness are cut, the surfaces of which are essentially through fiber ends are formed.
The discs are glued to a rubber-impregnated sackcloth using a rubber-based adhesive, the binder is removed by washing with ethanol / water (80/20 by volume), and the resulting pile fabric is colored with disperse dye. This pile fabric shows high load-bearing capacity, good covering power, a pleasant aesthetic impression and is suitable as a carpet.
The above process gives a product according to the invention with the following properties:
EMI0006.0011
D: <SEP> 40 <SEP> kg, w
<tb> N: <SEP> 1438 / cm =
<tb> d: <SEP> 18.9
<tb> K: <SEP> <B> 1.35 </B>
<tb> Pile height <SEP> h: <SEP> 6.35 <SEP> mm
<tb> fiber angle: <SEP> average <SEP> 79 "
<tb> Range <SEP> 53 <SEP> to <SEP> 89 <B> "</B>
<tb> Average <SEP> fiber contacts
<tb> pro <SEP> 2.54 <SEP> cm <SEP> fiber pile height: <SEP> 61
<tb> average
<tb> 1-forizontal component:
<SEP> 0.67 <SEP> h
<tb> Amplitude <SEP> of the <SEP> fiber crimp <SEP> 0.0187 <SEP> cm2 <SEP> (from
<tb> in <SEP> 2 <SEP> dimensions <SEP> (. @ <SEP> area <SEP> of <SEP> 27 <SEP> fibers <SEP> a parallelogram) <SEP> taken <SEP> area)
<tb> Average <SEP> length
<tb> of the <SEP> parallelogram <SEP> 1.88 <SEP> mm
<tb> Average <SEP> width
<tb> of the <SEP> parallelogram <SEP> 0.965 <SEP> mm
<tb> Uniformity <SEP> of the <SEP> distribution:
<tb> Analyzed <SEP> total area <SEP> equal
<tb> 0.608 <SEP> cm -> <SEP> - <SEP> about <SEP> 6.35 <SEP> X <SEP> 9.5 <SEP> mm
<tb> A. <SEP> like <SEP> 1.6 <SEP> mm <SEP> over <SEP> backing layer <SEP> determined <SEP> (877 <SEP> fibers)
EMI0006.0012
Number <SEP> of the <SEP> counted <SEP> number of fibers <SEP> c @ <SEP> n <SEP> "Average
<tb> Sample areas <SEP> per <SEP> sample
<tb> 60 <SEP> 14.6 <SEP> 6.8 <SEP> 0.47
<tb> 40 <SEP> 21.85 <SEP> 8.9 <SEP> 0.41
<tb> B.
<SEP> like <SEP> 3.63 <SEP> mm <SEP> over <SEP> backing layer <SEP> determined <SEP> (858 <SEP> fibers)
<tb> Number <SEP> of the <SEP> counted <SEP> number of fibers <SEP> <I> t3 </I> <SEP> i <SEP> nI average
<tb> Sample areas <SEP> per <SEP> sample
<tb> 60 <SEP> 14.3 <SEP> 7.25 <SEP> 0.51
<tb> 40 <SEP> 21.45 <SEP> 9.3 <SEP> 0.43 Example <I> 2 </I> Helically crimped staple fibers made of Pol_väthylenterephthalat, manufactured according to USA patent No. 3 050 821 with 6, 35 cm staple length, 4 denier, 27 'crimp index and 7 crimps' 2.54 cm are carded to a roll of 21 gm.
15.2 a long piece of this fleece are arranged side by side, so that the fibers are arranged in the same general direction, and then laterally pressed together to a density of 11 kg / m 2. This fiber structure is placed in a perforated metal mold measuring 25 x 15 cm so that the fibers are directed towards the 25: <25 cm mold surfaces. The mold is made in a 6? Solution of polyacrylic acid in a Mixture of Aceon! Water (3; '1 by volume) immersed.
The mold is slowly removed from the solution, allowing the excess solution to drain off. The mold is then heated in Ileiss-r air in an oven at 104 C to remove the solvent and solidify the binder. The bonded fiber composition is removed from the mold and cut with a horizontal band knife at right angles to the fiber direction in parallel planes to the block surface into slices 25 <25 - 0.48 cm thick. wob, i the fiber end the. Form surfaces of these disks.
A polyurethane adhesive is sprayed onto one surface of the panes to a thickness of 40 gm, whereupon the fiber structure is glued to a cotton fabric. This composition is held under slight pressure and heated to 116 ° C for 30 minutes in order to connect the fiber ends of the surface provided with adhesive to the cotton fabric. The product is washed with warm water to remove the binder and then dried in a tumbler.
A soft, drapable pile surface structure is obtained, which is suitable as a fleece lining for slippers. This pile fabric had a specific volume of 31.0 cm: ', e with a load of 0.023 kg; cm =. The pile layer has an average of 1318 fibers per cm ', a pile fiber density of 13 kg / m 2, an average single fiber titer of 4 den and an average K value of 2.14.
The average number of fibers per sample area is 13.4, the standard deviation a of the number of fibers per unit area is 4.7 and the ratio of the standard deviation to the average number of fibers per unit area was determined to be 0.35 for a total of 40 sample areas.
<I> Example 3 </I> 2-component staple fibers made of polyacrylonitrile, produced according to USA patent specification No. 3,038,237, with a staple length of 6.35 cm and 3 the single fiber denier were treated in 88 "C hot water for 15 minutes and dried in a tumbler at 49 ° C. These fibers, which have a crimp index of 24 sons and a crimp frequency of 11 crimps per 2.54 cm, were carded to a 9.72 gm web on a carded card.
The fleece was cut into 15 cm sections, the sections stacked in a form to produce a bonded fiber composition having a fiber density of 16 kg / m 2; where after the bound block was cut into 6.35 mm thick slices, which were glued to a cotton fabric on one side, proceeding according to example 2. The binding agent is washed out of the pile layer, and a soft, fluffy pile material is obtained, which is suitable as clothing lining.
The floor layer had a specific volume of 32.6 cm3 / g at 0.023 kg / cm = load, an average fiber count of 2218, / cm = ', a pile fiber density of 15.9 kg;' m ', a single fiber denier of 3 den and a K value of 2.15. The average number of fibers per sample area was 22.2, the standard deviation of the fibers per sample area was 6.3 and the ratio of the standard deviation to the average number of fibers per sample area was 0.28, determined on a total of 40 sample areas.
<I> Example 4 </I> Steam crimped continuous fibers made of polyhexamethylene adipamide in yarn form with a total denier of 3700 denier, 204 individual fibers of 18 denier each, produced according to example 2 of Belgian patent specification number 573 230, are converted into strands of approximately 82.2 m Strand wound. Each strand is cut transversely to the fiber direction into 15 cm long sections, which are placed side by side and pressed sideways to form a block of 25 ", 25 15 cm in which the fibers are oriented in the same direction and a fiber density of 26 kg; m: 'have.
This block is bound with polyacrylic acid as a binder and cut into 9.5 mm thick slices as in Example 2. One surface of these panes is glued to a sackcloth using a polyurethane adhesive. The binding agent from the corridor layer is removed by washing with warm water, and the pile fibers are dyed with dispersion dye. A resilient pile fabric is obtained which is suitable as a floor covering.
The pile layer has a specific volume of 9.3 cnt 'per g at 0.218 kg / cm = load measured after the compression test. The floor layer is formed in such a way that an average of 837 fibers per cm = are present, a pile fiber density of 34 kg'm 'is achieved, an average individual fiber denicr 18 and a K value of 1.98 is available.
The average number of fibers per sample area is 8.4, the standard deviation of the number of fibers per sample area is 4.6, and the ratio of the standard deviation to the number of fibers per sample area is 0.55, where the values were determined on a total of 40 sample areas.
I3c i.spich.5 hi.s 1O In accordance with the previous examples, a number of corridor structures according to the invention were produced. The structures in Examples 5 to 9 were produced according to the general procedure of Example 4, while the fabric of Example 10 was produced according to Example 2. The 5 corridor structures are characterized by the following structural properties and show the following properties.
The specific volume of the substances according to Examples 5 to 9 was determined at 0.218 kg "cm = load", while the specific volume of the structure according to Example 10 was determined at 0.239 kg "cm =. The data given for the uniformity of the fiber distribution were determined on a total of 40 sample areas.
EMI0007.0049
Example <SEP> fiber <SEP> d <SEP> D <SEP> kg / m # 3 <SEP> K <SEP> N <SEP> Sp. <SEP> Vol.
<tb> cm: i / g
<tb> 5 <SEP> polyamide <SEP> 18.5 <SEP> 48.8 <SEP> 1.46 <SEP> 1620 <SEP> 10.2
<tb> 6 <SEP> polyamide <SEP> 18.1 <SEP> 46.7 <SEP> 1.39 <SEP> 1642 <SEP> 9.3
<tb> 7 <SEP> polyamide <SEP> 18.5 <SEP> 47.9 <SEP> 1.67 <SEP> 1388 <SEP> 8.1
<tb> 8 <SEP> polyacrylonitrile <SEP> 16 <SEP> 46.8 <SEP> 1.80 <SEP> 1491 <SEP> 9, ()
<tb> 9 <SEP> polypropylene <SEP> 16.4 <SEP> 38.6 <SEP> 1.48 <SEP> 1420 <SEP> 9.0
<tb> l <SEP> 0 <SEP> polyacrylonitrile <SEP> 3 <SEP> 16.1 <SEP> 2.04 <SEP> 2405 <SEP> 28
<tb> N <SEP> number <SEP> pile fibers;
'cm =
EMI0007.0050
Average <SEP> fibers <SEP> c, average
<tb> Example <SEP> sample area <SEP> r <SEP> number of fibers
<tb> 5 <SEP> 16.2 <SEP> 3.4 <SEP> 0.21
<tb> 6 <SEP> 16.5 <SEP> 5.0 <SEP> 0.30
<tb> 7 <SEP> <B> 13.9 </B> <SEP> 4.7 <SEP> 0.34
<tb> 8 <SEP> 14.9 <SEP> 4.6 <SEP> <B> 0.31 </B>
<tb> 9 <SEP> - <SEP> - <SEP> 10 <SEP> 24.1 <SEP> 7.8 <SEP> 0.32