Verfahren zum Ineinanderverwirren von Fasern durch Einstechen von Nadeln in Stoffe Es ist bekannt, dass man Wolle und andere tieri sche Fasern verschiedenen Behandlungen unterwerfen kann, durch welche die einzelnen Fasern miteinander verhakt und verbunden werden können. Typische Behandlungsmethoden dieser Art sind das Walken und Verfilzen. Die Möglichkeit, die Fasern in dieser Weise aneinanderzubinden, wird dem Umstand zu geschrieben, dass an der Oberfläche dieser Fasern Schuppen vorhanden sind.
Infolgedessen musste man annehmen, dass Fasern, die keine Schuppen aufwei sen, nicht in der Lage sind, untereinander Bindungen von nennenswerter Widerstandskraft einzugehen. Die Erfahrung hat auch ergeben, das schuppenlose Fa sern, wie Baumwolle oder künstliche Fasern, nicht fähig sind, durch die üblichen Behandlungen, wie Walken oder Filzen, zur Bindung gebracht zu werden.
Wenn man Baumwolle oder künstliche Fasern mit Wolle oder andern schuppentragenden Fasern mischt und diese Mischungen der Behandlung durch Walken oder Filzen unterwirft, wirken die schuppenlosen Fasern bloss als Verdünnungs- und Streckungsmittel. Das Verhältnis, in welchem sie mit den Schuppen fasern gemischt werden konnten, war aber von der Notwendigkeit begrenzt, eine hinreichende Menge an Schuppenfasern beizubehalten, um durch deren gegen seitige Bindung noch ein brauchbares Erzeugnis zu gewinnen.
Es ist schon vorgeschlagen worden, einen ähn lichen Effekt bei nicht verwobenem Fasermaterial aus künstlichen Fasern dadurch hervorzurufen, dass man die Fasermatten mit Nadeln behandelt, die Sta cheln tragen, und dann eine Stauchung herbeiführt, wobei eine filzartige Struktur entsteht. Obgleich die so erhaltenen filzartigen Produkte einem hohen Stand der Technik entsprechen, ist doch das Bearbeitungs verfahren mit Hilfe der Stachelnadeln nicht allgemein anwendbar, insbesondere nicht bei Geweben. Es liegt in der Natur der Stachelnadeln, dass die bearbeiteten Bahnen in bezug auf die Dichtigkeit der Fasern in verschiedenen Teilen ziemlich unhomogen sind.
Wie wohl dies im allgemeinen die Eigenschaften eines Filzes, der aus einem solchen ungleichmässigen Ma terial hergestellt wird, nicht ungünstig beeinflusst, ist es doch von grosser Tragweite hinsichtlich des Ver haltens von Fasermatten, wenn diese als solche ver wendet werden.
Ausserdem führt die Benutzung der Stachelnadeln bei gewebten oder gestrickten Erzeugnissen unver meidlich zur Schwächung des Produktes und hat daher schliesslich eher eine schädliche als eine nütz liche Wirkung. Es wäre also sehr erwünscht, ein Ver fahren zu besitzen, das beider Anwendung auf ephitel- lose Fasern und Fäden dieselben Ergebnisse liefert wie das Walken von Wollgeweben. Mit dem Ausdruck ephitellose Fasern und Fä den , wie er hier gebraucht wird, sollen sowohl Stapelfasern als auch Endlosfasern oder Fäden na türlichen oder künstlichen Ursprungs gemeint sein, die keine Epithelschuppen besitzen.
Das übliche Walkverfahren umschliesst die An wendung von diskontinuierlichem mechanischem Druck, wie durch Schlagen oder Winden und Stau chen unter Einfluss von Hitze und Feuchtigkeit. Diese unterbrochene Einwirkung veranlasst die Faser im Garn, sich egen das Wurzelende zusammenzuziehen, und dieses" Eingehen ist wenigstens teilweise der Epithelnatur der Fasern zuzuschreiben. Das Eingehen wirkt sich dahin aus, dass sich die Fasern im Gewebe umordnen, was zur Verwischung des Gewebemusters führen kann.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ineinanderverwirren von Fasern ohne Anwen dung von Wärme und Feuchtigkeit durch Einstechen von Nadeln in Stoffe, welches dadurch gekennzeich net ist, dass Nadeln verwendet werden, die so aus gebildet sind, dass beim gleichsinnigen Gleiten ent lang der Schaftprofiilinie überall dort, wo sie von einer zur Nadelachse parallelen Profilgeraden ab weicht, die jeweilige Gleitbewegungsrichtung mit der Gleitrichtung in der Profilgeraden einen Winkel ss einschliesst, welcher nicht grösser ist als 90 .
Das erfindungsgemässe Verfahren eignet sich be sonders zur Behandlung von Stoffen, welche grössten teils aus epithellosen Fasern bestehen.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner die neu artigen, nach dem erfindungsgemässen Verfahren her gestellten Stoffe.
Das erfindungsgemässe Verfahren unterscheidet sich von dem bekannten Nadelverfahren durch die Gestalt der verwendeten Nadel. Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert. Der Ausdruck Raspelprofil soll besagen, dass eine Sei tenansicht der Nadel wenigstens eine unvermittelte hakenlose Unterbrechung des geraden Verlaufes des Profils erkennen lässt, beispielsweise eine Einkerbung oder einen Vorsprung, die aber eine praktisch glatte Oberfläche aufweist. Der Ausdruck unvermittelt be deutet, dass die Ausdehnung der Unstetigkeit des Profils in der Richtung der Längsachse der Nadel nicht grösser sein soll als 5- bis 6mal die Ausdehnung senkrecht zur Achse.
Mit dem Ausdruck hakenlos> ist gemeint, dass die Stetigkeit des Schaftprofils derart unterbrochen ist (vgl. Fig.2b), dass beim gleichsinni gen Gleiten entlang der Schaftprofillinie überall dort, wo sie von einer zur Nadelachse parallelen Profil geraden abweicht, die jeweilige Gleitbewegungsrich tung mit der Gleitrichtung in der Profilgeraden einen Winkel ,ss (vgl. Fig. 2b) einschliesst, welcher nicht grö sser ist als 90 . Falls die Unterbrechung des geraden Profils eine Kerbe ist, beträgt der Einkerbungswin- kel <I>a</I> (vgl. Fig.la und<I>2a)</I> vorzugsweise minde stens 90 .
Diese Raspelnadeln werden vorzugsweise zur Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens ver wendet und können auf verschiedene Weise her gestellt werden. Eine geeignete Methode besteht darin, dass man die Stacheln der üblichen Stachel nadeln durch Ätzung entfernt, vorzugsweise mit star ken Säuren und/oder Abschleifwirkung.
Das Nadeln kann sowohl mit Geweben und Ge- wirken als auch mit unverwobenen Fasermatten durchgeführt werden.
Nichtverwobene, selbstbindende Faserbahnen können durch Nadeln einer losen Matte von Fasern den erforderlichen Zusammenhalt erhalten. Die lose Fasermatte wird dabei wiederholten Einstichen und Rückziehungen von Raspelnadeln unterworfen. Da durch kommt eine Bindung benachbarter Matten fasern, welche parallel zur Oberfläche der Matte liegen, zustande, indem zwangsweise hinreichende Mengen von Fasern in eine Lage senkrecht zur Oberfläche der Matte übergeführt werden. Derartig hergestellte unverwobene Gebilde zeich nen sich durch eine grössere Gleichmässigkeit und eine grössere Festigkeit, insbesondere Reissfestigkeit, gegen über den bisher bekannten und auf die übliche Weise hergestellten Produkten aus.
Es kann von Vorteil sein, dass die Fasermatten, insbesondere wenn sie in filzartige Produkte über geführt werden sollen, mindestens einen Anteil an schrumpffähigen Fasern oder Fäden enthalten, also Fasern oder Fäden, welche die Eigenschaft besitzen, sich zu kräuseln und/oder zu schrumpfen, wenn sie einer geeigneten Behandlung unterworfen werden.
Das erfindungsgemässe Verfahren kann bei nicht verwobenen Fasermatten jeder Art angewendet wer den. Besondere Vorteile werden jedoch bei ihrer An wendung auf solche nicht verwobene Fasermatten erzielt, die in der Hauptsache aus epithellosen Fa sern oder Fäden bestehen, wie zum Beispiel aus künstlichen Fasern oder Fäden.
Der Zusammenhang und die Gleichmässigkeit ge wobener oder gestrickter Stoffe kann verbessert wer den, indem man sie mehrfach nadelt. Der Ausdruck mehrfach Nadeln bedeutet, dass man das Gebilde wiederholt durch Einstechen und Zurückziehen der Raspelnadeln so lange behandelt, bis eine Wanderung der Fasern innerhalb des Gewebes in das kreuzende Garnsystem stattgefunden hat. Dies erfordert im all gemeinen mindestens 150 Einstiche pro cm des Stoffes.
Das Nadeln ist besonders nützlich zum Verbinden oder Walken von Geweben und Gewirken, welche einen hohen Anteil an epithellosen Fasern enthalten oder welche mindestens nicht genügend Epithelfasern führen, um bei den üblichen Walkverfahren eine hin reichende Bindung zu ergeben.
Mit solchem Nadeln ist es gelungen, zusammen hängende Stoffe sowohl aus gewebten oder gestrick ten Erzeugnissen als auch aus unverwobenen Faser matten herzustellen, wobei diese Materialien in der Hauptsache aus epithellosen Fasern oder Fäden, ins besondere aus künstlichen Fasern oder Fäden be stehen.
Die Produkte können ganz frei von Wolle oder andern Epithelfasern sein oder sie können kleine Mengen von diesen Fasern enthalten, welche an sich nicht hinreichen, um einen Walk- oder Filz effekt hervorzurufen. Unter diesen Produkten sind diejenigen am wichtigsten, welche ganz aus künst lichen Fasern oder Fäden zusammengesetzt sind, da sie erstmalig gestatten, die Vorteile der künstlich her gestellten Fasern und Strukturen bei Anwendungen auszunutzen, die bisher den Epithelfasern, insbeson dere der Wolle, vorbehalten waren.
Die künstlichen Fasern können schrumpffrei sein oder bloss eine vernachlässigbare Restschrumpfung aufweisen.
Die Stoffe können genadelt werden, wenn sie sich schon in ihrer endgültigen Form befinden, oder diese Gebilde können verformt werden, nachdem sie ge nadelt worden sind. Im folgenden sind einige spezielle Ausführungs formen der zur Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens verwendeten Raspelnadeln anhand der Zeichnung beschrieben.
In der Zeichnung stellen dar: Fig. 1 eine Ansicht einer im Handel erhältlichen Stachelnadel, Fig.la eine Teilansicht des Schaftes der Nadel nach Fig. 1 mit einer Erläuterung verschiedener Ab messungen, Fig.2 die Ansicht einer Raspelnadel, hergestellt aus der Nadel nach Fig. 1, Fig.2a und 2b je eine Teilansicht des Schaftes der Nadel nach Fig.2 mit der Erklärung verschiede ner Abmessungen, Fig.3 eine Nadel mit Stacheln in umgekehrter Richtung wie diejenige der Nadel nach Fig. 1,
Fig.4 eine Raspelnadel, hergestellt aus der Sta chelnadel nach Fig. 3.
Die Fig. 5 bis 16 einschliesslich sind Teilansichten von Raspelnadeln, welche die verschiedenen Ausfüh rungen der Unstetigkeit im Profil der Nadeln zeigen und die Begriffe unvermittelte und hakenlose Un terbrechung;> erläutern sollen.
Es stellen dar: Fig.5 eine Teilansicht des Profils einer Raspel nadel, bei welcher die unvermittelte, hakenlose Unter brechung durch einen scharfen Vorsprung gebildet wird, Fig. 6 eine Nadel, deren Profil eine scharfe Ein kerbung aufweist, Fig. 7 eine Kombination eines scharfen Vorsprun ges mit einer scharfen Einkerbung, Fig.8 das Beispiel eines scharfen Vorsprunges mit einer abgerundeten Vertiefung, Fig. 9 das Profil einer Nadel mit einem abgerun deten Vorsprung, Fig. 10 ein Nadelprofil mit abgerundeter Vertie fung,
Fig.11 die Ansicht eines Nadelprofils mit einer Kombination eines abgerundeten Vorsprunges mit einer abgerundeten Kerbe, Fig.12 eine Nadel mit einer Kombination eines abgerundeten Vorsprunges und einer scharfen Kerbe, Fig. 13 die Ansicht einer langen, scharfen Kerbe in einem Nadelprofil, Fig. 14 einen langen, scharfen Vorsprung im Na delprofil, Fig. 15 ein Beispiel für eine Nadel mit einer lan gen, abgerundeten Vertiefung im Profil, Fig. 16 eine Raspelnadel, bei welcher ein abgerun deter Vorsprung, der eine scharfe Vertiefung enthält, die Diskontinuität im Profil bildet.
Fig. 1 ist die Ansicht einer Stachelnadel bekann ter Art.
Es ist klar (vgl. auch Fig. la), dass hier im Ge gensatz zu Fig. 2 beim gleichsinnigen Gleiten entlang der Schaftprofillinie die Gleitbewegungsrichtung an gewissen Stellen mit der Gleitrichtung in der Profil geraden einen Winkel ss einschliesst, welcher wesent lich grösser als 90 ist. Man beachte auch, dass die Gleitbewegungsrichtung beim Gleiten von der Spitze des Vorsprunges, wo sie parallel zur Nadelachse ist, gegen die Nadelspitze zu einen Winkelraum durch schreitet, der wesentlich grösser ist als 90 .
Die Unregelmässigkeit hat die Form eines Haken. Weder diese Nadeln noch diejenige, welche in Fig. 3 dargestellt ist, fallen daher unter die Definition einer Raspelnadel.
Die - Fig. 2 und 4 zeigen jede das Profil einer Raspelnadel. Die Unterbrechung der Stetigkeit des Profils erfolgt unvermittelt und hakenlos. Die Fig. 5 bis 16 einschliesslich geben Beispiele für verschiedene geeignete Profilunterbrechungen im Rahmen der Definition einer Raspelnadel.
Die nachfolgenden Beispiele 1 bis 10 sollen ver schiedene Ausführungsformen von Raspelnadeln näher erläutern. Jede dieser Stachelnadeln hat längs ihres ganzen Schaftes einen dreieckigen Querschnitt. In dem System der Nadelkennzeichnungen haben die Zahlen folgende Bedeutung für die Abmessungen: Kopf X Mittelteil X Schaft X Gesamtlänge. Alle Grössen sind in mm angegeben. Das Schaftmass ist vor der dreieckigen Verformung ermittelt.
Die tatsächliche Querschnittsdimension, mit D (Fig. la und 2a) bezeichnet und zu Vergleichszwek- ken angeführt, ist die Abmessung der maximalen Dicke des Schaftquerschnittes in mm. Sie stellt das Mittel aus mehreren Mikrometermessungen an Punk ten dar, die der drössten Dicke entsprechen, ein schliesslich der Vorsprünge, wenn solche vorhanden waren. Die Dimension A (Fig. la) stellt die maximale Abweichung vom fortlaufenden Profil dar, welche dem Vorsprung zukommt, senkrecht zum Profil, in mm gemessen.
Die Dimension<I>B</I> (Fig. la und<I>2a)</I> ist die maximale Abweichung vom fortlaufenden Profil bei einer Einkerbung, senkrecht zum Profil in mm gemessen. Der Winkel a ist der Winkel, der von den Linien, die von den obern und untern Endpunkten des kontinuierlichen Profils zu dem tiefsten Punkt in der Vertiefung gezogen werden, eingeschlossen wird. Diese Grössen sind in den Fig. la und 2a eingetragen. In jedem Beispiel wurden 1125 Nadeln mit der Spitze nach abwärts bloss auf die Länge des Schaftes in 4400 ml des Reagens 37o/oige Salzsäure (in Wasser) eingehängt. Das ergibt etwa 4 ml Säure pro Nadel. Eine Glasschale diente zur Aufnahme der Säure.
Wenn nichts anderes angegeben ist, wurde die Säure ungefähr alle 21/;, Stunden erneuert. In jedem Fall wurden die Lösungen bei Raumtemperatur gehalten und nicht gerührt. Die Nadelschäfte waren hinrei chend voneinander getrennt, um eine gegenseitige Berührung zu vermeiden. Nach der Ätzung wurden die Nadeln zur Entfernung der Säure mit Wasser ge spült und danach getrocknet.
EMI0004.0001
Vor <SEP> dem <SEP> Ätzen <SEP> Ätzzeit <SEP> Nach <SEP> dem <SEP> Ätzen
<tb> Beispiel <SEP> Nadel <SEP> A <SEP> B <SEP> D <SEP> <U>a</U> <SEP> (h) <SEP> A <SEP> B <SEP> D <SEP> a
<tb> 1 <SEP> 1,8 <SEP> X <SEP> 1,2 <SEP> X <SEP> 0,5 <SEP> X <SEP> 90 <SEP> 0,12 <SEP> 0,19 <SEP> 0,99 <SEP> 66 <SEP> 7 <SEP> 0 <SEP> 0,17 <SEP> 0,66 <SEP> 142
<tb> gewöhnl. <SEP> Stacheln
<tb> 2 <SEP> wie <SEP> 1 <SEP> 1,2 <SEP> 1,9 <SEP> 0,99 <SEP> 66 <SEP> 14 <SEP> 0 <SEP> 0,063 <SEP> 0,30 <SEP> 154 <B>3</B> <SEP> 1,8 <SEP> X <SEP> 1,2 <SEP> X <SEP> 0,5 <SEP> X <SEP> 90 <SEP> 0,097 <SEP> 0,19 <SEP> 0,99 <SEP> 85 <SEP> 10 <SEP> 0 <SEP> 0,097 <SEP> 0,53 <SEP> 135<B>6</B>
<tb> umgek.
<SEP> Stacheln
<tb> 4 <SEP> 1,8 <SEP> X <SEP> 1,2 <SEP> X <SEP> 0,5 <SEP> X <SEP> 90 <SEP> 0,12 <SEP> 0,19 <SEP> 1,00 <SEP> 77 <SEP> 7 <SEP> 0 <SEP> 0,19 <SEP> 0,63 <SEP> 136
<tb> verengte <SEP> Stacheln
<tb> 5 <SEP> 1,8 <SEP> X <SEP> 1,4 <SEP> X <SEP> 1,0 <SEP> X <SEP> 90 <SEP> 0,14 <SEP> 0,28 <SEP> 1,27 <SEP> 74 <SEP> 7 <SEP> 0 <SEP> 0,25 <SEP> 0,8l. <SEP> 128
<tb> gewöhnl. <SEP> Stacheln
<tb> 6 <SEP> 1,8 <SEP> X <SEP> 1,4 <SEP> X <SEP> 1,0 <SEP> X <SEP> 90 <SEP> 0,17 <SEP> 0,33 <SEP> 1,42 <SEP> 63 <SEP> 7 <SEP> 0,00048 <SEP> 0,28 <SEP> 1,09 <SEP> 93
<tb> verengte <SEP> Stacheln
<tb> 7 <SEP> 1,8 <SEP> X <SEP> 1,2 <SEP> X <SEP> 0,3 <SEP> X <SEP> 90 <SEP> 0,12 <SEP> 0,17 <SEP> 0,81 <SEP> 84 <SEP> 7 <SEP> 0 <SEP> 0,14 <SEP> 0,58 <SEP> 121
<tb> gewöhnl.
<SEP> Stacheln
<tb> 8 <SEP> 1,8 <SEP> X <SEP> 1,2 <SEP> X <SEP> 0,3 <SEP> X <SEP> 90 <SEP> 0 <SEP> 0,097 <SEP> 0,30 <SEP> 65 <SEP> 7 <SEP> 0 <SEP> 0,097 <SEP> 0,18 <SEP> 104
<tb> gewöhnl. <SEP> Stacheln
<tb> 9 <SEP> 1,8 <SEP> X <SEP> 1,2 <SEP> X <SEP> 0,5 <SEP> X <SEP> 75 <SEP> 0,097 <SEP> 0,19 <SEP> 0,94 <SEP> 71 <SEP> 7 <SEP> 0,038 <SEP> 0,17 <SEP> 0,56 <SEP> 126
<tb> gewöhnl. <SEP> Stacheln
<tb> 10 <SEP> wie <SEP> 1 <SEP> 0,12 <SEP> 0,19 <SEP> 0,99 <SEP> 66 <SEP> 4-1/2 <SEP> 0 <SEP> 0,18 <SEP> 0,71 <SEP> 133<B>11</B> Die Form des Querschnittes des Nadelschaftes kann verschieden sein. Die in den Beispielen an geführten Nadeln haben einen Dreiecksquerschnitt.
Es ist aber auch möglich, Nadeln mit andern Quer- schnittsformen,zum Beispiel runde, flache, elliptische, quadratische, rechteckige, hexagonale usw., zu be nutzen. Es wird aber auf jeden Fall vorgezogen, die Querschnittsdimensionen des Schaftes D so niedrig als möglich zu halten, insoweit dies noch mit der erforderlichen Widerstandsfähigkeit in Einklang steht. Gewöhnlich entspricht ein Schaft mit einer Quer schnittsdimension von etwa 1,27 mm den Anforde rungen. Gewebe aus sehr feinem, verhältnismässig empfindlichem Garn, besonders, wenn sie dicht ge webt sind, verlangen eine etwas feinere Nadel.
Für die meiste Haushaltswäsche sowie für technische Textilerzeugnisse genügt eine Dimension D im Be reich zwischen 0,5 und 10 mm. Manchmal ist es je doch zweckmässig, Dimensionen D von bis zu 0,2 mm herab zu verwenden. Die untere Grenze des Nadel durchmessers wird ausschliesslich durch die erforder liche Widerstandsfähigkeit bestimmt. Zufriedenstel lende Ergebnisse können auch mit einer Nadel mit glatter Oberfläche erzielt werden. Der Schaft läuft an seinem Einstichende spitz zu. Wenn es gewünscht wird, kann der gesamte Querschnitt des Schaftes sich verjüngen.
Die hakenlose Unterbrechung, welche die Dis kontinuität des Profils längs des Schaftes der Raspel nadel hervorruft, ist vorzugsweise eine Einkerbung. Während die Tiefe der Einkerbung, im vorstehenden als Dimension B definiert, in weiten Grenzen schwan ken kann, in Abhängigkeit von der Art der Funktion, zu welcher die Nadel verwendet werden soll und der Eigenschaften des Materials, das der Behandlung mit der Nadel unterworfen wird, wird im allgemeinen eine Kerbtiefe in den Grenzen von ungefähr 0,05 bis 0,3 mm angewendet. Gewöhnlich benutzt man Kerb- tiefen von 0,05 bis 0,2 mm.
Wenn die Unstetigkeit des Profils durch einen hakenlosen Vorsprung ver ursacht wird, hält man diesen Vorsprung in einer Grösse von höchstens 0,02 mm, gleichgültig, ob er in Kombination mit einer Einkerbung verwendet wird oder nicht. Bei der Anwendung solcher Nadeln auf gewobene oder gestrickte Erzeugnisse sind gewöhn lich tiefere Kerbungen zweckmässig, wenn die Erzeug nisse in einer groben Webart mit hohem Denier, hoher Zwirnung und dickem Garn ausgeführt sind. Dichte Gewebe von niedrigem Denier, empfindlichen, niedriggedrehten Garnen, machen die Verwendung einer Nadel, deren Schaft flache Vertiefungen auf weist, wünschenswert.
Die Unstetigkeit des Profils des Nadelschaftes er scheint im wesentlichen als horizontale Dimension, d. h. quer zum Schaft der Nadel, wenn man die Nadel senkrecht hält. Wenn die Unstetigkeit durch eine Vertiefung hervorgerufen wird, ist es zweck mässig, dass ihr Winkel, nämlich a, gemäss der vor stehenden Definition, mindestens 90 beträgt, wie wohl Einkerbungen mit kleineren Winkeln manch mal auch gut arbeiten. Für diesen Einkerbungswin- kel a ist festgestellt worden, dass beste Ergebnisse in der Bindung von Textilprodukten unter den üblichen Arbeitsbedingungen bei einem Winkel zwischen etwa 110 und 160 erhalten werden.
Die Eigenschaften der Nadel, wie die Länge des Schaftes, die Anzahl und die Verteilung der Unstetigkeiten im Profil, fer ner die Schnelligkeit der Arbeit spielen nach den ermittelten Feststellungen keine entscheidende Rolle für die Eigenschaften des Erdproduktes. Der Bin dungsvorgang wird bei solchen verschiedenen Nadel formen bloss durch die Anzahl der Stiche beeinflusst. Die Herstellung einer metallischen Nadel mit einem Raspelprofil erfolgt zum Beispiel durch Ätzung einer Nadel, welche einen Stachelschaft aufweist, in dem man die Nadel derart aufhängt, dass ihr Schaft in eine saure Lösung eintaucht.
Das Ätzungsverfahren bewirkt, dass die Haken der Stacheln verschwinden und gleichzeitig die Querschnittsdimension D, die Maximalabmessung des Vorsprunges A, die Einker- bungstiefe B und die Länge des Schaftes abnehmen. Der Einkerbungswinkel a nimmt dabei zu. An dere, allgemeine Wirkungen des Ätzungsvorganges sind eine Schärfung der Nadelspitze und eine Schär- fung aller Kanten entlang dem Nadelschaft.
Das übliche Ätzbad besteht aus einer 37o/oigen Lösung von Salzsäure in Wasser; anstelle der Salzsäure kön nen auch andere Säuren benutzt werden. Es ist zweckmässig, während des Ätzvorganges die ver brauchte Säure von Zeit zu Zeit durch frische Säure zu ersetzen. Die erforderliche Zeitdauer, um eine Stachelnadel in eine Nadel von Raspelprofil um zuwandeln, hängt von vielen Faktoren ab, wie von der Zusammensetzung des Ätzbades, dem Material, aus welchem die Nadel besteht, den Dimensionen des Schaftes der unbehandelten Nadel und dergleichen.
Einen Anhaltspunkt für die Grössenordnung der Ätzzeit liefert die Ätzung der 1,8 X 1,2 X 0,5 X 90 regelmässigen Stachelnadel , welche mit 4 ml 37o/oiger Salzsäure pro Nadel ausgeführt wurde, wobei die verbrauchte Säure in Zeiträumen von 2i/3 Stunden ersetzt wurde. Die Nadel ist 90 mm lang. Sie hat eine runde Spitze, welche in einen dreieckigen Quer schnitt vom Durchmesser von 1 mm übergeht. Sie enthält 9 Stacheln, welche im Abstand von etwa 6 mm über den Schaft der Nadel verteilt sind, und zwar je 3 Stacheln an einer Kante. Der erste und der letzte Stachel sind 6 bzw. 25 mm von der Spitze ent fernt. Der Schaft, nämlich der Arbeitsabschnitt ein schliesslich der Spitze, hat eine Länge von etwa 28 mm.
Die Entfernung der vorspringenden Haken, um die Nadel in eine Raspelnadel zu verwandeln, verlangt eine Mindestzeit von etwa 4 Stunden bei der Ätzung bei Raumtemperatur. Im allgemeinen geben solche Nadeln, wenn sie in einer Zeit von etwa 4 bis un gefähr 16 Stunden geätzt werden, befriedigende Er gebnisse.
Eine solche Behandlung verringert die Querschnittsdimension D um 30 bis 40 %. Die vor- springenden Unstetigkeiten der Dimension A ver schwinden nach etwa 4 Stunden. Die bevorzugten Nadeln sind solche, welche zwischen 6 und 10 Stun den behandelt wurden. Unter diesen Bedingungen nimmt der Einkerbungswinkel a von 110 bis 160 zu. Die Einkerbungstiefe B liegt im Bereich von 0,05 bis 0,2 mm.
Die Länge des Schaftes nimmt nach einer Ätzung von 7 Stunden in der oben beschriebe- nen Weise um etwa 3 % ab. Die optimale Ätzungs- zeit für jede besondere Nadel kann durch den Ver gleich mit den angegebenen Zahlen abgeschätzt wer den. Genauere Zahlen können leicht empirisch er mittelt werden. Der Ätzungsvorgang kann dadurch abgeändert werden, dass man Rührung, Hitze und Abschleifung oder dergleichen anwendet.
Beispielsweise kann das Verfahren beschleunigt werden, indem man einen dicken Brei von Schleifmaterial in Säure herstellt und die Stachelnadel in dem Brei rotieren lässt. Einer ge- radkantigen Nadel kann man einen Überzug aus einem säurebeständigen Stoff geben, der an den Stel len unterbrochen ist, wo die Einkerbungen gewünscht werden. Nadeln mit einem Raspelprofil können auch auf einem andern Verfahren als auf dem Weg der Ätzung gewonnen werden.
Die Unstetigkeiten im Profil können beispielsweise durch Punktschweissung, Schleifen, Polieren, Brennen, mit Hilfe eines Sand gebläses, durch Sägen, Bohren oder mit andern Mit teln hergestellt werden. Die Vertiefungen können auch durch Schlagen der Nadel mit einem scharfen Instrument quer zur Längsachse der Nadel, durch Feilen oder dergleichen hervorgerufen werden. Das bevorzugte Material für die Nadeln ist Metall, ins besondere Stahl. Man kann aber auch andere Stoffe, wie Glas, keramische Materialien oder Kunststoff und dergleichen, in ähnlicher Weise benutzen.
Eine Nadel aus Kunststoff macht es möglich, ein Raspel profil durch Pressen oder durch Spritzguss herzustel len, was ausserordentlich schnell und billig ist.
In den Beispielen 11 und 12 sind einige spezielle Ausführungsformen des erfindungsgemässen Verfah rens zur Herstellung eines zusammenhängenden, nicht verwobenen Stoffes aus einer losen Fasermatte beschrieben.
In jedem Beispiel wird eine Nadelbank mit etwa 1400 Nadeln vor 91,4 mm Länge benutzt. Der Stuhl arbeitet mit 250 Einstichen pro Minute. Der Vor schub nach dem Ausziehen der Nadeln erfolgt mit 0,7 cm bei jeder Bewegung der Nadeln. Die Eigen schaften des erhaltenen Produktes sind entsprechend den Angaben der Bestimmung D 461-53 der Ame- rican Society for Testing Materials (A.S.T.M.) aus gedrückt.
<I>Beispiel 11</I> Zwei gleichartige, nicht verwobene, lose Matten von ungefähr 142 g pro 0,8 rn2 werden durch Kar- dung und Querüberlagerung aus Polyakrylnitrilstapel- fasern von 7,6 cm Länge und einem Denier der Fä den von 3 hergestellt. Drei Lagen werden aufeinan- dergelegt und bilden das Muster 1.
Dieses Muster wird dann auf dem vorbeschriebenen Nadelstuhl ge nadelt, wobei der Stuhl mit der bekannten Nadel aus gestattet ist, welche in Fig. 1 abgebildet ist und die Dimensionen 1,8 X 1,2 X 0,5 X 90 hat. Das Muster wird durch den Stuhl insgesamt 10mal hindurch geführt, und zwar abwechselnd je 5mal mit der glei chen Seite nach oben. Die Eigenschaften des Produk tes sind in der nachstehenden Tabelle zusammen gefasst.
Das Muster 2 wird durch Aufeinanderlegen von zwei Lagen des vorbeschriebenen, 142 g wiegenden losen Faserbandes hergestellt. Diese Matte wird nun mit Nadeln gemäss Fig.2 genadelt, d. h. benachbarte Fasern der Matte, welche im wesentlichen parallel zu den Oberflächen der losen Matte liegen, werden zwangsweise durch die wiederholten Einstiche und Zurückziehungen der Raspelnadel, wie es vorstehend beschrieben ist, in eine Lage übergeführt, welche im wesentlichen senkrecht zu den Flächen des durch die Bindung erhaltenen selbsttragenden Faserbandes ist. Bei diesem Verfahren ist also der Stuhl mit der Raspelnadel ausgestattet, welche gemäss Beispiel 1 hergestellt wurde.
Dieses Muster wird insgesamt 10mal durch den Stuhl geschickt, und zwar 5mal mit der gleichen Seite nach oben. Die Eigenschaften der so verbundenen Faserbahn sind in Tabelle I wieder gegeben.
EMI0006.0004
<I>Tabelle <SEP> 1</I>
<tb> Mattengewicht <SEP> Elastizitätsgrenze <SEP> Verlängerung
<tb> in <SEP> g/0,8 <SEP> m= <SEP> (p. <SEP> s. <SEP> i.)
<tb> Muster
<tb> vor <SEP> dem <SEP> nach <SEP> dem
<tb> Nadeln <SEP> Nadeln <SEP> Kette <SEP> Schuss <SEP> Kette <SEP> Schuss
<tb> 1 <SEP> 420 <SEP> 140 <SEP> 28,8 <SEP> 12,0 <SEP> 79,2 <SEP> 81,4
<tb> 2 <SEP> 280 <SEP> 250 <SEP> 72,2 <SEP> 74,2 <SEP> 112,1 <SEP> 82,4 Die überraschende Verbesserung in den Eigen schaften des Musters 2 gegenüber denen des Musters 1 zeigt deutlich den Fortschritt.
Dabei ist noch zu be denken, dass die lose Matte vom Muster 1 drei Lagen enthält und daher viel schwerer ist als Muster 2, das nur mit zwei Lagen hergestellt wurde. <I>Beispiel 12</I> Zwei gleiche, nicht verwobene, lose Matten wer den durch Kardung und Querlegen von Polyäthylen- terephthalatstapelfasern mit einer Länge von etwa 7 cm und einer Fadenstärke von 3 Denier hergestellt. Das Muster A wird im Nadelstuhl bearbeitet, wo bei der Nadelstuhl mit der in Fig.l dargestellten bekannten Stachelnadel von den Dimensionen 1,8 X 1,2 X 0,5 X 90 ausgerüstet ist.
Dieses Muster wird insgesamt 4mal durch den Nadelstuhl geschickt, und zwar immer nach Umwendung auf die andere Seite. Es zeigt sich, dass die Matte sich ausdehnt und von Nadelstichen sichtlich durchlöchert ist. Die Matte wird in einen Lichtstrahl gebracht, der sich längs einer 10-cm-Linie fortbewegt und 60 Frequen zen pro Sekunde aufweist. Eine Photozelle nimmt die Impulse auf und gibt sie an ein Kathodenstrahloscil- loskop weiter. Die Projektion auf dem Oscilloskop zeigt die wechselnde Lichtintensität bei dem Durch gang durch die Matte längs des angegebenen Weges.
Die Projektion auf das Kathodenstrahloscilloskop ist in Fig. 22 wiedergegeben. Die Spitzen stellen Flächen dar, bei welchen kein Licht durch die Matte hin durchtritt. Im Gegensatz dazu sind die Tiefpunkte jene Stellen, an welchen die Matte Licht durchlässt. Die ungleichmässige Art der Bahn ist deutlich aus den grossen Ausschlägen ersichtlich, insbesondere in den untern Spitzen und aus der ungleichmässigen Vertei lung sowie dem weiten Abstand zwischen den obern und den untern Spitzen.
Das Muster B wird in dem oben beschriebenen Nadelstuhl bearbeitet, wobei der Stuhl mit der Ras pelnadel ausgestattet ist, welche gemäss Beispiel 1 hergestellt wurde. Dieses Muster wird durch den Stuhl insgesamt 4mal hindurchgeführt, und zwar ab wechselnd auf jeder Seite. Die verbundene Bahn, welche man auf diese Weise erhält, ist gleichmässig, nur leicht vergrössert und zeigt keine sichtbaren Nadeleinstiche. Der Lichtdurchlass des Musters B wurde in gleicher Weise ermittelt, wie es für das Mu ster A beschrieben ist. Die Projektion auf das Katho- denstrahloscilloskop für Muster B ist in Fig. 23 dar gestellt.
Die verhältnismässig gleichmässigen Aus schläge zwischen den obern und den untern Spitzen beweisen die Gleichförmigkeit des Produktes.
Der verhältnismässig kleine Abstand zwischen Spitze und Tiefpunkt beweist ferner die hohe Deck kraft des Erzeugnisses.
Es kann eine nicht verwobene Faserbahn von irgendwelcher Faserstruktur genadelt werden, zum Beispiel Bahnen aus Fasern, Fäden, Stapelfasern, Garn oder dergleichen, gleichgültig, ob es sich um natürliche oder synthetische Fasern handelt. Unter den geeigneten, natürlichen Fasern können genannt werden: Baumwolle, Flachs, Jute, Seide, Wolle und dergleichen. Wenn die Faserstruktur künstlich her gestellt ist, kann es sich um orientierte oder nicht orientierte Fasern handeln. Die Struktur kann auch elastisch sein. Das Denier kann von einem niedrigen Wert wie 1 bis zu hohen Werten von 100 oder mehr schwanken. Die Länge der einzelnen Stapelfasern kann von einigen Millimetern bis zu mehr als 10 cm betragen.
Auch Glasfasererzeugnisse können genadelt werden. Es können zwei oder mehrere verschiedene Fasersorten miteinander gemischt werden. Auch kann bei der Herstellung der Fasermatten verschieden vor gegangen werden. Die Matte kann aus einer flüssigen Masse auf ein bewegtes Band aufgebracht werden. Die Fasern oder Fäden können in Stapelform auf eine Oberfläche aufgeblasen oder fallengelassen wer den.
Die Fadenstruktur kann gekräuselt oder un- gekräuselt sowie von rundem oder unregelmässigem Querschnitt sein. Vorteilhafterweise haben die Fa sern eine Länge von weniger als 3 cm und ein Denier pro Faden von<B>1/10</B> bis 6 und sind aus synthetischen Linearpolymeren hergestellt.
Die Bahnen, welche vorstehend beschrieben wur den, sind besonders nützlich für die Herstellung von filzähnlichen, synthetischen Produkten. Sie sind mit Vorzug verwendbar als Futter und Einlagen für An züge, überröcke und andere Kleidungsstücke, für Futter, Einlagen und Versteifungen von Decken, für Polstermaterial von Stühlen, für Matratzen, für Kopf polster, Steppdecken, Schlafsäcke und dergleichen, für Teppiche, Gewebe aller Art, Ausstattungsmaterial für Betten, Isoliermittel, Stossdämpfer, technische Ein lagen, Filter, technisches Verschlussmaterial, wie Um hüllungen, Stopfbüchsendichtungen, Futter und der gleichen, für medizinische Watte, und zwar sowohl für orthopädische als auch für operative Zwecke.
In den Beispielen 13 bis 21 werden spezielle For men der Nadelung von Geweben und Gewirken be schrieben. Die entsprechenden Figuren in der Zeich nung stellen dar: Fig.17 eine Ansicht eines einfachen, offenen Gewebes mit niedriger Dehnung und einem Garn von hohem Denier, Fig. 18 das Gewebe nach Fig. 17 nach dem Nadeln, Fig.19 ein verhältnismässig dichtes Gewebe im Vergleich zu dem nach Fig. 1.7, bei welchem ein un gleichmässiger Abstand der Kettfäden zu sehen ist, Fig.20 die Wirkung, die man erzielt,
wenn man das Textilgebilde von Fig. 19 nadelt, Fig.21 eine Seitenansicht eines Textilgebildes, welches unter der Nadelbank hinweggeht.
<I>Beispiel 13</I> Ein Garn wird nach Art der Wolle aus einer Polyäthylenterephthalatstapelfaser gesponnen, also einer epithellosen Faser. Die Faser hat pro Faden 7 Denier und eine Länge von 6,3 cm. Ein 3facher Cord von ungefähr 12 000 Totaldenier, der eine Z-Zwirnung von 1,2 Drehungen pro cm aufweist, wird aus dem Garn hergestellt. Aus dem Cord wird ein einfaches Gewebe erzeugt. Dieses Gewebe ist in Fig. 17 dargestellt. Ein Muster von 50 cm Breite wird in einen Nadelstuhl eingeführt. Der Stuhl ist 90 cm breit und enthält eine Bank mit 1440 in gleichem Abstand eingesetzten Stahlnadeln. Der verwendete Nadeltyp wird durch Ätzung der<B> 1,8</B> .
X 1,2X<B>0,5X90</B> regelmässigen Stachelnadel erhalten. Die Ätzung fin det während 3mal 21/2 Stunden durch Eintauchen in konzentrierte Salzsäure (38 % in Wasser) statt. Bevor man die Nadeln verwendet, werden sie gewaschen und getrocknet. Die Ätzung entfernt die scharfen Vorsprünge der Stacheln und hinterlässt Vertiefungen. Die Nadelbank wird über dem Gewebe so eingestellt, dass die Vertiefungen bei jedem Stich in das Gewebe eindringen. Die Bank wird 250mal pro Minute ge senkt und gehoben.
Das Gewebe wird unter den Nadeln nach jedem Einstich, also nach einer vollstän digen Senkung und darauffolgenden Zurückziehung der Nadel um 0,7 cm vorgeschoben. Das Gewebe geht 49mal durch den Nadelstuhl. Es wird jedesmal umgedreht, d. h. um 180 um seine Längsachse vor jedem Durchgang gedreht. Die Nadeln dringen in das Gewebe pro cm2 ungefähr 1100mal während der Durchgänge durch den Nadelstuhl ein. Das genadelte Gewebe ist aus Fig. 18 ersichtlich. Es zeigt das Bild einer dichten Webung. Es weist eine plüschartige Oberfläche auf und hat eine bessere Struktur als das Ausgangsmuster.
Das Gewebe schrumpft in jeder Richtung um etwa 10 1/a, während gleichzeitig der Durchmesser der Garne hinreichend vergrössert wird, so dass die von der Webart herrührenden Öffnungen verschlossen werden. Wenn man ein einzelnes Garn aus einer Kante des Gewebes herauszupft, hat es die Neigung, am Gewebe haftenzubleiben, da seine Fa sern mit den benachbarten und kreuzenden Garnen verbunden sind, wie aus Fig.18 hervorgeht. Diese Faserverbindung ist das Ergebnis der Faserwande rung, welche in benachbarten Garnen als Ergebnis des Walkphänomens auftritt.
Das genadelte Gewebe ist besonders nützlich als Filtermaterial für verdünnte alkalische Lösungen, weil es gegenüber der Abreibung und dem chemischen Angriff eine hohe Widerstands fähigkeit besitzt.
<I>Beispiel 14</I> Ein Gewebe vom Typ des Shetland Tweed mit einer 2X2-Zwilchbindung und einem Webverhältnis von 32X30 wird aus einem Garn gewoben, welches aus 20 % Wolle und 80 /m Polyakrylnitrilstapelfaser von 3 Denier und 6 cm Länge besteht. Die Faser wird zu einem Garn mit der Baumwollzahl 18/2 verwoben. Die einzelnen Fäden haben eine Z-Drehung von 4,5 Umdrehungen auf 1 cm und sind mit vier S-Drehungen auf 1 cm zusammengezwirnt.
Ein Teil des Garns wurde vor dem Verweben braun gefärbt, so dass das Gewebe ein braunes und weisses Muster zeigt. Ein Stück die ses Gewebes von 50 cm Breite wird durch einen Stan- dardnadelstuhl geschickt, der so ausgestattet und be trieben wird, wie es in Beispiel 16 geschildert wurde, jedoch mit dem Unterschied, dass das Gewebe nur 25mal durch den Stuhl geht. Dadurch werden etwa 650 Einstiche pro cm2 Textiloberfläche erzielt.
Das genadelte Gewebe weist grössere Deckkraft auf, ist weicher und hat einen besseren Tuchcharak ter als das Ausgangsgewebe. Es ist auch massiger und seine Dicke hat von 0,066 an auf<B>0,081</B> cm zu genommen. Die Einwanderung der gefärbten und wei ssen Fasern gegeneinander erzeugt eine angenehme Mischung der beiden Töne und mildert den scharfen Kontrast des Musters. <I>Beispiel 15</I> Das Shetland Tweed von Beispiel 14 wird 40mal durch den Nadelstuhl von Beispiel 13 geschickt, wo bei Nadeln mit rundem Querschnitt und einem Maximaldurchmesser von 0,09 cm am Schaft verwen det werden. Die Vertikalbewegung der Nadelbank ist so eingerichtet, dass die Nadeln durch das Gewebe hindurchgehen.
Es erfolgt eine 880fache Durch- stechung pro cm2. Das genadelte Textilprodukt hat ein ähnliches Aussehen wie das von Beispiel 14.
<I>Beispiel 16</I> Ein Damensweater, der auf einer 12fach-Rund- strickmaschine aus Polyakrylnitrilstapelfasern ge strickt ist, wird der Behandlung unterworfen. Die Faser ist im Verhältnis 2/24 in Garn von 3 Demer mit 6,3 cm Stapellänge versponnen. Die einzelnen Fäden sind mit einer 4fachen Z--Drehung auf 1 cm Länge versehen. Diese Fäden sind mit 2,6 S-Drehung pro cm zusammengezwirnt. Der Sweater ist gelb ge färbt.
Er wird 28mal durch den Nadelstuhl geführt, der so ausgestattet ist und betrieben wird, wie es in Beispiel 13 angegeben ist. Der Sweater wird nach jedem Durchgang so umgedreht, dass die zuvor innen befindliche Seite beim darauffolgenden Durchgang nach aussen weist. Es werden insgesamt etwa 600 Einstiche auf 1 cm2 erzielt.
Die Deckkraft des ge- nadelten Sweaters wird so gesteigert, dass, wenn ultra violettes Licht auf die verschiedenen Muster gerichtet wird, der ursprüngliche Sweater 6,3 % des Lichtes durchlässt, während der genadelte Sweater bloss den Durchtritt von 0,
4 % des Lichtes gestattet, wie mit Hilfe einer photoelektrischen Zelle festgestellt werden kann. Der genadelte Sweater ist gewalkt trotz der Tatsache, dass das Garn, aus welchem er gestrickt wurde, aus epithellosen Stapelfasern besteht. Er be sitzt einen weicheren Griff und eine grössere Masse und ist weniger schleissig, verglichen mit dem Zustand vor der Nadelung.
<I>Beispiel 17</I> Ein einfach gewebtes Textilerzeugnis wird her gestellt, indem man ein doppeltes Nylongarn von einem Totaldenier von 5000 benutzt, wobei eine Sta pelfaser von 6 Denier und 6,3 cm Länge versponnen wird und die Doppelgarne 2,8 Drehungen pro 1 cm aufweisen. Ein Kettenfaden von 8000 Totaldenier und zwei Lagen Polyäthylenterephthalatgarn, gespon nen aus einer 6-Denier-Stapelfaser von 6,3 cm Länge, wobei die Lagen 2 Drehungen pro cm aufweisen, wird benutzt. Die Kanten des Gewebes werden mein anderverwoben, so dass ein endloses Band entsteht.
Das Gewebe wird dann auf einer Seite aufgerauht. Entsprechend der Natur der Webung treten in den Abständen des Kettenfadens aus Polyäthylentereph- thalat unregelmässige Abstände auf. Diese Wirkung wird in Fig. 19 dargestellt. Das Gewebe wird dann in den Nadelstuhl gemäss Beispiel 13 eingeführt. Es wird 25mal durch den Stuhl geführt, wobei die Nadeln stets in die aufgerauhte Seite eintauchen.
Die gesamte Durchstechung ergibt 550 Einstiche auf 1 cm2. Das genadelte Gewebe, welches in Fig.20 dargestellt ist, zeigt völlig gleichmässige Abstände der Garne, sowohl im Ketten- als auch im Schussfaden. Unregelmässig keiten des Gewebes, wie sie im ursprünglichen Mu ster vorlagen, werden oft bei der Herstellung von Baumwollinnen und ähnlichen offengewebten Textil erzeugnissen sowie auch bei offengestrickten Produk- ten angetroffen.
Als Ergebnis der Nadelbehandlung ist festzustellen, dass die einen unregelmässigen Ab stand aufweisenden Kettengarne wandern und das Erzeugnis nachher gewalkt ist, wodurch ein regel mässiges Webmuster ohne Zerstörung des regelmässi gen Musters im Schussgarn hervorgerufen wird. Es ist auch festgestellt worden, dass das Nadeln die Glätte der Oberfläche auf der unaufgerauhten Seite erhöht, indem das Gewebe mehr tuchartig wird und der Durchmesser sowohl beim Ketten- als auch beim Schussgarn eine Vergrösserung erfährt.
Die Gleich mässigkeit der Oberfläche und der Struktur eines sol chen Gewebes macht es besonders wertvoll als Filz für die Papierherstellung, da der so erzeugte Filz kein so ausgeprägtes Muster besitzt, dass dieses auf das Papier übertragen werden könnte. Das vorliegende Beispiel zeigt, dass ein gewalktes Gewebe aus einem Textilerzeugnis hergestellt werden kann, das verschie denartige Garne enthält, die beide aus epithellosen Stapelfasern hergestellt sind und einerseits als Ketten-, anderseits als Schussfaden verwendet werden.
<I>Beispiel 18</I> Ein typisches Wollgewebe für Klebstoffe, das aus 100 % Wolle besteht, wird durch den Nadelstuhl ge- schickt, der, so wie in Beispiel 13 beschrieben, aus gestattet ist. Das Gewebe wird mit etwa 650 Ein stichen pro 6,4 cm behandelt. Anstelle der wieder holten Durchführung durch den Nadelstuhl wird das Gewebe etwa 5 Minuten lang im Stuhl belassen.
Das genadelte Gewebe zeigt eine bessere Deckkraft gegen über dem ungenadelten Zustand, da es durch die Be handlung gewalkt wurde. Die Dicke des Stoffes hat von 0,25 auf 0,33 cm zugenommen, wobei auch die Masse eine Steigerung erfahren hat. <I>Beispiel 19</I> Der Stuhl von Beispiel 13 wird mit ungeätzten Standardnadeln Nr.25 ausgestattet. Das Verfahren von Beispiel 18 wird wiederholt, und die Stachel nadeln durchdringen das Gewebe bei jedem Einstich. Anstelle einer Verbindung der Fasern entsteht eine mehrfache Beschädigung des Gewebes.
<I>Beispiel 20</I> Die Nadeltechnik des Beispiels 18 wird auf einen Zwilch von 2 X 2 angewendet. Das Garn, welches 3,2 Z-Drehungen pro cm aufweist, besteht aus 100 0/0 Polyester (Polyäthylenglykolterephthalat). Es ist aus einer 5 cm langen Stapelfaser mit 2,4 Denier im Verhältnis von 8/1 mit Baumwolle versponnen. Der Nadelstuhl von Beispiel 13 wird verwendet, jedoch mit dem Unterschied, dass er so eingerichtet ist, dass die Vertiefungen der Nadel nicht in die Gewebeober fläche eintreten. Das Gewebe wird mit der glatten Oberfläche einer geätzten Nadel von geringem Durch messer genadelt. Pro cm2 werden etwa 270 Einstiche vorgenommen. Es ergeben sich die aus der folgenden Tabelle ersichtlichen Resultate.
EMI0009.0001
Webverhältnis <SEP> Masse <SEP> Dicke <SEP> (cm)
<tb> *A.S.T.M. <SEP> **B.S.I <SEP> A. <SEP> S. <SEP> T. <SEP> M. <SEP> B. <SEP> S. <SEP> I.
<tb> Kontrolle <SEP> - <SEP> 58 <SEP> X <SEP> 40 <SEP> 0,<B>1</B>7 <SEP> 3,72 <SEP> 0,094 <SEP> 0,145
<tb> Genadelt <SEP> - <SEP> 58 <SEP> X <SEP> 42 <SEP> 0,18 <SEP> 3,88 <SEP> 0,104 <SEP> 0,155
<tb> * <SEP> 0,24 <SEP> kg/cm2
<tb> ** <SEP> 5 <SEP> g/cm2 <SEP> (gemessen <SEP> gemäss <SEP> den <SEP> Bestimmungen <SEP> des <SEP> British <SEP> Standard <SEP> Institute Die Faserwanderung infolge des Nadelns ergibt eine Steigerung der Deckkraft.
<I>Beispiel 21</I> Ein Garn aus Polyakrylnitrilfasern mit einer Baumwollzahl von 42/2 wird aus Stapelfasern ge sponnen, deren eine Hälfte ein Denier von 1,5 und eine Länge von 3,8 cm und deren andere Hälfte 4,5 Denier und 6,4 cm Länge aufweisen. Dem Garn wird eine Z-Drehung von<B>2,8</B> Umgängen pro cm er teilt. Es wird zu einem 2 X 2-Zwilch verwoben.
Das Gewebe wird dem Nadelstuhl und der Behandlung nach Beispiel 18 unterworfen. Es ergeben sich fol gende Resultate:
EMI0009.0009
Webverhältnis <SEP> Masse <SEP> Dicke <SEP> (cm)
<tb> * <SEP> *A. <SEP> S. <SEP> T.M. <SEP> * <SEP> *B. <SEP> S. <SEP> I. <SEP> A. <SEP> S. <SEP> T. <SEP> M. <SEP> B. <SEP> S. <SEP> I.
<tb> Kontrolle <SEP> - <SEP> 53 <SEP> X <SEP> 53 <SEP> 0,19 <SEP> 2,93 <SEP> 0,038 <SEP> 0,041
<tb> Genadelt <SEP> - <SEP> 54 <SEP> X <SEP> 55 <SEP> 0,20 <SEP> 3,64 <SEP> 0,041 <SEP> 0,045
<tb> ** <SEP> wie <SEP> in <SEP> Beispiel <SEP> 20 Eine erhöhte Deckkraft infolge der Faserwande rung lässt sich feststellen.
Das Gewebe kann auf einer oder auf beiden Sei ten genadelt werden, und zwar in einfacher oder in mehrfachen Lagen. Bei der Behandlung in mehreren Lagen ist es zweckmässig, die Lagen von Zeit zu Zeit zu trennen, um die vertikale Bindung zu verhindern und beste Ergebnisse zu erzielen. Es ist nicht notwen dig, dass das gesamte Gewebe dem Nadelverfahren unterworfen wird. Man kann beispielsweise nur einen schmalen Saum des Gewebes nadeln, um die Auf lösung des Gewebes zu verhindern. Ferner kann die Nadeltechnik dazu benutzt wird, neue und künst lerische Zeichnungen und Effekte hervorzurufen.
Das Nadeln ist besonders wertvoll bei der Herstellung von endlosen Bändern, Gürteln oder Riemen zur Verbin dung von Teilen, beispielsweise durch Verweben von zwei Enden der gleichen Bahn, gefolgt von einer Nadelung, um die Stärke der Bindung zu vergrössern. Ein solches Gewebe kann unter Spannung benutzt werden, beispielsweise als Filz in der Papierfabrik.
Die Textilerzeugnisse, welche genadelt werden können, umschliessen sowohl gestrickte als auch ge wobene Produkte aus Garnen, vorzugsweise solche, die aus Stapelfasern gesponnen sind. Es können na türliche Fasern verwendet werden, wie Wolle, Mohair, Baumwolle, Pelzhaare, Haare, Jute, Ramie, Hanf, Seide, Sisal, ferner regenerierte Zellulose, Asbest, Proteinfasern, Glas und dergleichen oder synthetische Fasern, wie Zelluloseacetat, Polyester wie Poly- äthylenglykolterephthalat, Polyamide, wie Polyhexa- methylenadipamid und Polycaprolactam,
Polytetra fluoräthylen, Polyvinylfasern, wie Polyakrylnitril und Copolymere, einschliesslich Copolymere von Akryl- nitril mit Vinylpyrrolidon, Vinylchlorid, Vinylacetat und Vinylpiridin oder andere Monomere oder Co- polymere von Vinylchlorid und Vinylacetat,
Copoly- mere von Vinylidenchlorid und Vinylchlorid und der gleichen. Die Stoffe können auch Mischungen von na türlichen und/oder synthetischen Fasern darstellen, einschliesslich der Vorratsmischungen, der Anschluss- mischungen und der Teilmischungen, der Mischun gen durch Auflegen und solcher Mischungen, bei wel chen die Ketten- und Schussgarne gleich oder ver schieden sind und aus natürlichen und/oder synthe tischen und/oder Mischungen von natürlichen und synthetischen Fasern bestehen.
Gewebe, welche dem Nadeln unterworfen worden sind, können einer -weiteren Bearbeitung durch Auf rauhen, Bürsten und dergleichen unterzogen werden, und zwar sowohl vor als auch nach dem Nadeln. Wenn ein Plüsch vor dem Nadeln erzeugt wird, kann das Nadeln eine Abnahme der Masse insbesondere dann hervorrufen, wenn die Nadeln in diejenige Seite der Oberfläche eingeführt werden, welche den Plüsch trägt.
In Beispiel 18 wird gezeigt, dass eine Nadelung auch bei Geweben angewendet werden kann, die aus Wollgarn hergestellt sind. Das Nadeln ist aber beson ders wertvoll in seiner Anwendung auf solche Erzeug nisse, die aus epithellosen Fasern gesponnene Garne enthalten. Auf diese Art ist es möglich, eine neue Klasse gewalkter Erzeugnisse, sowohl aus natürlichen als auch aus synthetischen Garnen herzustellen.
Der Betrag an Einstichen, welcher erforderlich ist, um das Walkphänomen hervorzurufen, ändert sich mit dem Denier des Garns, der Länge der Stapel fasern, aus welchen das Garn gesponnen ist, mit der Zwirnung des Garns, der Dichte des Webmusters, dem Charakter der verwendeten Nadeln und derglei chen. Im allgemeinen wird das Verfahren so lange fortgesetzt, bis eine sichtbare Wanderung der Fasern eingetreten ist. Ein einfacher Test, um die erfolgte Wanderung in einem gewebten Erzeugnis festzustel- len, besteht darin, dass man versucht, ein endständiges Kettengarn auszuzupfen.
Wenn die Walkung eingetre ten ist, wird zwischen dem ausgezupften Garn und dem Körper des Gewebes ein Netz von kleinen Fa sern sichtbar. Im allgemeinen neigen Gewebe aus Garnen von längeren Stapelfasern und loser Drehung leichter zur Walkung unter sonst gleichen Bedingun gen. In Anbetracht der vielen Variablen können keine bestimmten Grenzen angegeben werden. Aber ein Nadelprozess mit mindestens etwa 150 Einstichen auf 1 cm2 wird für die meisten Gewebe als Mindest mass angesehen werden können.
Es können aber auch viel mehr Einstiche vorgenommen werden, und eine solche Arbeitsweise wird oft bevorzugt. Weder die Geschwindigkeit, mit der die Nadeln bewegt werden, noch ihre Länge hat irgendeine entscheidende Wir <B>k</B> ung.
Das Ende der Nadel muss hinreichend spitz sein und der Durchmesser hinreichend klein, um das Ein dringen in das Gewebe zu gestatten, ohne die Struktur des Garns zu schädigen. Es ist vorzuziehen, dass die Arbeitslänge hinreichend gross ist, um wenigstens die Dicke des Gewebes vollständig zu durchdringen. Es kann aber auch eine gewisse Walkung an der Ober fläche erzielt werden, ohne dass die Nadel vollständig durchdringt.
Das Nadeln führt bei gewobenen und gestrickten Erzeugnissen auch zu einem Ausgleich von Falten, zur Beseitigung von Ungleichmässigkeiten, zum Aus gleich der Oberfläche, zu einem verbesserten Griff, einem gesteigerten Volumen, einer Erhöhung der Deckkraft, einer Zunahme an Steifheit und einer besseren Struktur. Das Nadeln gibt eine Methode an die Hand, Stoffe, welche aus Kunstfäden hergestellt sind, zu walken, es gestattet ferner Verbindungen zwischen Gewebeteilen in einem Ausmass zu verfesti gen, das bisher durch Verweben nicht erzielt werden konnte.
Typische Beispiele von Erzeugnissen, welche durch Nadelung hergestellt werden können, umschlie ssen natürliche oder synthetische oder gemischte Pro dukte aus gewobenen und nicht gewobenen Stoffen, wie Filtermaterial für Gas und Flüssigkeiten, Papier filze, Polierfilze, Isolationsmaterial, Geräuschdämp fer, Decken, Filze für die Herstellung von Dochten, Stossdämpfungsfilze, Förderbänder, Walzenüberzüge, nicht mehr eingehende Decken und dergleichen, Haushaltsartikel, Kleidungsstücke aller Art, wie Sweater, Anzüge, Hosen, Überröcke, Unterwäsche, Hemdenstoffe und Blusenstoffe, Kopfbedeckungen, Unterhosen, Teppiche, Polsterungsmaterial für Sitz möbel, Vorhänge, Schuhfütterungsmittel und der gleichen.