Textiles Verpackungsmittel sowie Verfahren zu dessen Hersteilung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein textiles Verpackungsmittel wie Säcke, Packtücher und ähnliche Gegenstände sowie auf ein Herstellungsverfahren eines solchen.
Als Faser für die Herstellung von Säcken und Packtüchern dient meistens Jute. Gleich wie Hanf und Baumwolle, welche in geringerem Ausmasse verwendet werden, zeigt Jute jedoch sowohl beim Verarbeiten wie auch im fertigen Produkt Nachteile.
Das Verarbeiten der Jute wird erschwert durch ihre geringe Weichheit und durch die Unregelmässigkeit der Fasern, welche beiden Mängel die Verwendung hoher Mengen von Gleitmitteln nötig machen, z. B. bis zu 5 oder 10 o. Ausserdem sind die Fasern sehr wenig elastisch (die Dehnung bei Bruch ist geringer als 1 oder 2 "/o), und damit sie die Beanspruchungen aushalten, welchen sie beim Weben ausgesetzt sind, kann man den Webstuhl nur mit geringer Geschwindigkeit laufen lassen und muss ein dickes Garn verwenden.
Im Gebrauch sind Säcke und Packtücher häufig mechanischen Beanspruchungen unterworfen, welche beispielsweise durch Fallen im vollen Zustand oder durch die Schneidwirkung von scharfen Gegenständen wie Haken oder Nägeln, hervorgerufen werden.
Sie sind auch chemischen Angriffen unterworfen, insbesondere wenn sie zum Verpacken von chemischen Produkten verwendet werden sollen, und ferner dem Angriff von Feuchtigkeit, Schimmel und Mikroorganismen. Jute-, Hanf- und Baumwollgewebe erweisen sich unter diesen Bedingungen als unbefriedigend wegen ihrer geringen Festigkeit gegenüber momentaner Beanspruchung (bezeichnet als Berstfestigkeit und Zähigkeit) sowie in ihrer geringen Beständigkeit gegenüber äusseren Einflüssen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist nun ein textiles Verpackungsmittel, welches sich dadurch auszeichnet, dass es ein Garn enthält, welches mindestens teilweise aus einem mindestens zu einem überwiegenden Anteil in kristalliner Form vorliegenden linearen Hochpolymer von Propylen besteht.
Zur Herstellung und Verarbeitung des genannten Garns lassen sich die gleichen Methoden anwenden, wie sie für natürliche Fasern üblich sind. Nach einer besonders einfachen Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung solcher Garne verwendet man bloss eine Grobkrempel und eine Feinkrempel, lässt den so erhaltenen Flor zur Bildung des Vorgarns einoder mehrmals durch den Spindelrahmen gehen, spinnt dann in einer Ringspinnmaschine und stellt aus den so erhaltenen Garnen Gewebe mit Tuchbindung her. Derartige Packtücher und Säcke besitzen hohe Elastizität, Reissfestigkeit und Scheuerfestigkeit sowie hohe Beständigkeit gegenüber Säuren, Basen, Salzen, Feuchtigkeit, Schimmel und Mikroorganismen.
Polypropylenfasern sind sehr weich und elastisch und lassen sich leicht verspinnen, so dass deren Verarbeitung sehr einfach ist. Während bei Jute in einer Ringspinnmaschine eine maximale Spinngeschwindigkeit von 25 miMinuten erreicht werden kann, lassen sich mit Polypropylenfasern Spinngeschwindigkeiten von 40-50 m/Minute erreichen. Ausserdem lassen sich sehr feine Garnnummern (80 000-90 000) erzielen im Vergleich zu höchstens 12 000-13 000 bei Jute, wobei die Stuhlgeschwindigkeit infolge der sehr geringen Bruchfähigkeit sehr hoch gehalten werden kann. Dies ist besonders auf die sehr hohe Elastizität und Zugfestigkeit von Polypropylenfasern zurückzuführen, welche Eigenschaften es gestatten, Webstühle zu verwenden, welche mit bis zu 240 Schusschlägen/ Minute arbeiten.
Demgegenüber können mit Jutegarnen 100 Schusschläge/Minute nicht überschritten werden.
Um die Festigkeit von Polypropylenfasern zu illustrieren, sei sie derjenigen von natürlichen Fasern, welche zur Herstellung von Säcken verwendet werden, gegenübergestellt:
Polypropylen 0,9 g/den.
Jute 0,03 g/den.
Hanf 0,07 g/den.
Baumwolle 0,11 g/den.
Versuche, welche durch Eintauchen von Polypropylengarnen während verschiedener Zeiten und bei verschiedenen Temperaturen in starke Säuren und Basen durchgeführt wurden, zeigen, dass das Material kaum angegriffen wird. Zum gleichen Ergebnis kommt man, wenn man sie auf Beständigkeit gegen Feuchtigkeit, Schimmel und Mikroorganismen untersucht.
Polypropylfasern besitzen ein spezifisches Gewicht von 0,9 ; es ist also geringer als dasjenige von allen bisher bekannten Fasern. Demgemäss sind daraus hergestellte Packtücher und Säcke wesentlich leichter als solche aus bisher gebräuchlichen Materialien von gleicher Stärke. Beispielsweise kann ein Polyproylensack mit einem Gewicht von 150-200 g die gleiche Berstfestigkeit wie ein Jutesack besitzen, welcher 1000 g wiegt.
Manchmal können, je nach den besonderen Verwendungszwecken, welchen das Produkt dienen soll, auch Mischgarne oder -gewebe aus Polypropylenfasern und andern natürlichen, künstlichen oder synthetischen Fasern verwendet werden.
Aus dem Gesagten ergibt sich, dass aus solchen Garnen z. B. Säcke hergestellt werden können zum Lagern und Transportieren fliessbarer Produkte (d. h. von Produkten, welche im Sack eine unzusammenhängende Masse bilden, z. B. eine Last aus unzusammenhängendem Material oder aus relativ kleinen Körpern natürlicher Herkunft, wie Getreide oder Gartenprodukte, oder künstlicher Herkunft, wie Schrauben, Bolzen oder Nägel), welche Säcke aus einem Endlosfasergarn oder einem Stapelgarn gebildet sind, das ausschliesslich aus einem linearen Hochpolymer von Propylen mit einem hohen Anteil an kristallinem Polymer besteht, und welche mindestens so stark, jedoch wesentlich leichter im Gewicht sind als Jutesäcke, welche zum Lagern und Transportieren des gleichen Produkts verwendet werden.
Zur Herstellung von Säcken oder Packtüchern dieser Art wird man faseriges Material, welches mindestens teilweise aus Polypropylen besteht, einer oder mehreren Textiloperationen wie Kardieren, Spinnen oder Weben bei wesentlich grösseren Geschwindigkeiten unterwerfen, als dies mit Jute geschehen könnte.
Es versteht sich, dass sich die derartig geschaffenen Säcke, Packtücher und ähnliche Produkte im fertigen Zustand auch zur Ausrüstung mittels eines oder mehreren Wasserdichtungs- oder Finish-Prozesse eignen.
Bei einem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Herstellungsverfahrens stellte man z. B. ausgehend von hochkristallinen Polypropylen-Stapelfasern einerseits und roher Jute andererseits mit Hilfe eines für Jute passenden Verfahrens zwei ähnliche Garne (Garnnummer 13 000) her. Während jedoch das Jutegarn mit einer Geschwindigkeit von 20 m/Minute hergestellt wurde, benützte man für das Polypropylengarn eine Geschwindigkeit von 35 m/ Minute.
Die so hergestellten Garne wurden zu Geweben mit Leinwandbindung verarbeitet, wobei man das Polypropylengarn auf einem mit 240 Schusschlägen/ Minute betriebenen Baumwollwebstuhl und das Jutegarn auf einem mit 100 Schusschlägen/Minute betriebenen Stuhl verarbeitete.
Aus den so gewonnenen Tüchern stellte man zweigleichartige Säcke her, welche man vollständig mit Sand füllte, zuband und aus wachsenden Höhen n bis zum Bersten auf einen starren Betonboden fallen liess. Die Bersthöhe betrug 5 m für den Polypropylensack und 1 m für den Jutesack.
Schliesslich wurden zwei in gleicher Weise hergestellte Säcke in sehr feuchtem Boden vergraben, um ihre Beständigkeit gegenüber Feuchtigkeit, Pilzen und Mikroorganismen zu vergleichen. Nach 4 Monaten war der Widerstand des Jutensacks praktisch auf Null herabgesetzt, während der Polypropylensack unverändert war.
Für das erfindungsgemässe Erzeugnis wird der Schutz nur so weit beansprucht, als es sich dabei nicht um ein im Sinne von Art. 111 des Patentgesetzes veredeltes Erzeugnis handelt.