Verfahren zur Herstellung eines aus wenigstens einer Oberschicht und einer Grundschicht be stehenden textilen Flächengebildes durch Vernadelung der Schichten sowie nach dem Verfahren hergestelltes textiles Flächengebilde Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines aus wenigstens einer Oberschicht und einer Grundschicht bestehenden textilen Flächen gebildes durch Vernadeln der Schichten sowie ein nach dem Verfahren hergestelltes Flächengebilde.
Beim Vernadeln von Schichten ist zu unterscheiden zwischen aktivem und passivem Vernadeln Unter dem aktiven Vernadeln ist der allgemeine Vernadelungspro- zess zu verstehen, bei dem die Widerhaken bekannter Nadeln von Nadelmaschinen faserförmige Stoffe erfas sen und miteinander verschlingen. Unter dem passiven Vernadeln dagegen ist ein in der Entwicklung befind liches Verfahren zu verstehen, bei dem nichtfaserige Materialien mit Hilfe aktiv wirkender faserförmiger Sub stanzen durchdrungen und in ihrer Lage festgehalten werden.
Unter diese passiv nadelfähigen Materialien rechnete der Erfinder bisher auch thermoplastische Folien, die vollflächig als Unterschicht oder teilflächig, beispielsweise in Form von Folienabfällen, vernadelt werden konnten. Naturgemäss war es bis anhin nicht möglich, derartige thermoplastische Kunststoffolien aktiv zu einem Nadel- prozess heranzuziehen. Genau dies beabsichtigt aber die vorliegende Erfindung.
Das den Gegenstand der Erfindung bildende Verfah ren zur Herstellung eines aus wenigstens einer Ober schicht und einer Grundschicht bestehenden textilen Flä chengebildes durch Vernadeln der Schichten ist dadurch gekennzeichnet, dass als mindestens eine der Schichten eine Spaltfaserfolie verwendet wird.
Der Patentschutz soll sich auch auf ein nach diesem Verfahren hergestelltes textiles Flächengebilde erstrek- ken.
Eine Spaltfaserfolie ist eine Kunststoffolie mit be sonderen Eigenschaften, die beispielsweise von der ICI Fibres Ltd., Harrogate, Yorks. (England) zur Erzeugung endloser gezwirnter faserartiger Bändchen für witterungs beständige Erntebindegarne versuchsweise hergestellt und unter der geschützten Bezeichnung Nufil vertrieben wird.
Diese Folie hat die Eigenschaft, einerseits eine grosse Längsfestigkeit zu besitzen und unter dem Ein- fluss ungleichmässiger Krafteinwirkung, beispielsweise Verdrehung, in der Längsrichtung teilweise in faserarti ge Fibrillen aufzusplittern die jede für sich eine hohe Längsfestigkeit behalten und lose aneinanderhängen.
Es ist nun gefunden worden, dass als fibrillenbilden- de'Kraft ausser einer Torsion, wie sie von dem Hersteller der genannten Folie empfohlen wird, in an sich unge wöhnlicher Weise auch eine Kraft senkrecht zur Folien ebene angesetzt werden kann, und zwar in Form einer Unzahl, meistens Tausender, mit Bärten versehener Na deln, die vorzugsweise in einem Nadelbrett gelagert sind, das vorzugsweise rechtwinklig zur Folienebene eine auf- und abgehende Bewegung unter erheblicher Kraftan wendung beschreibt.
Hierbei durchdringen die Nadeln an ebensovielen Punkten die Folie, und während die scharfen Spitzen noch relativ reibungslos einstechen, tritt in dem Moment ein erheblicher Widerstand auf, wo die Widerhaken der Bärte in einem stumpfen Winkel auf die Folie aufprallen.
Bei diesem Aufprall entstehen, je nach Anordnung und Ausführung sowie Auftreffen der Widerhaken auf die Folie, teilweise Zerstanzungen, teilweise Einrisse in die Folie. Der Unterschied zu der Verarbeitung einer normalen Folie liegt darin, dass die normale Folie Risse erhielte, die in im allgemeinen un bestimmten Richtungen strahlenförmig von der Einstich stelle aus laufen und praktisch unbegrenzt sein können, so dass bei starker Bearbeitung im allgemeinen die Folie zu kleinen, unregelmässigen Fetzen zerrissen wird,
deren Form jedoch niemals faserförmig, sondern im allge meinen mehr oder weniger flächenförmig ausgezackt ist.
In der auf Fibrillenbildung gezüchteten Folie wird jedoch diese Kraft infolge der besonderen Molekular struktur der Folie in die längsgerichtete Fibrillenachse der Folie gelenkt und führt zu einer einseitigen, prak tisch parallel gerichteten Aufsplitterung der Folie zu faserförmigen Gebilden, zunächst unregelmässiger Län ge und auch Breite, wobei jedoch eine Vergleichrnässi- gung durch einen intensiven oder wiederholten Nadel- prozess zu beobachten ist.
Wenn ein solches Phänomen bei der Herstellung der Folie auch nicht beabsichtigt war, so kann es doch nun praktisch in den Dienst der Technik gestellt werden.
Derartige Spaltfaserfolien können beim Vernadelungs- prozess verschiedenen Zwecken dienen: 1. Die Spaltfaserfolie kann zunächst als passive Grundschicht dienen, die im Verlauf des Vernadelungs- prozesses oder der Prozesse in eine aktiv vernadelbare bzw. vemadelte faserförmige Schicht verwandelt wird.
Das besondere einer Grundschicht für Nadelfilzer- zeugnisse ist, dass eine ihrer Hauptaufgaben darin be steht, ein Faservlies bis zur erfolgten Vernadelung zu transportieren; auch später trägt sie mehr oder weniger zur Erhöhung der Längsfestigkeit bei, jedoch oft nur in geringem Masse, und zwar um so weniger, je stärker sie durch den Nadelprozess an Strukturfestigkeit verloren hat, sie ist dann eher ein Fremdkörper, der allenfalls den Vorteil hat, gewichtsmässig vorhanden zu sein.
Der obenbeschriebene, aber an sich weniger bedeu tungsvolle Nachteil einer geminderten Querfestigkeit kann übrigens relativ leicht ausgeglichen werden, indem man die Richtung der Folie ändert. Wenn man normaler weise davon ausgeht, dass insbesondere für den Ver arbeitungszweck das Hauptgewicht auf eine gute Längs festigkeit zu legen ist, um bei an die Vernadelung an- schliessendem Ausrüstungsprozessen einen ausreichen den Zug auf die Ware ausüben zu können, so lässt man zweckmässigerweise die Folie in Verarbeitungsrichtung, also längs, miteinlaufen, wobei es von den Produktions bedingungen abhängt,
die Folie vollflächig, teilflächig oder streifenförmig anzuordnen. Man erhält beispiels weise die gleiche Längsfestigkeit, wenn man vollflächig eine Folie mit einer Stärke von 50 [, einsetzt oder Folien streifen im Verhältnis 1 : 1, d. h. beispielsweise jeweils 2 cm breite Folienstreifen neben 2 cm Leerraum, und die Folienstreifen dabei 100 #t stark sind.
Im allgemeinen wird diese Längsanordnung ausreichen, wenn die eigent lichen Fasern nicht auch in der Längsrichtung angeord net sind, sondern beispielsweise durch die vielfach an gewendete Kreuzlegung diagonal zur Produktrichtung liegend oder im günstigsten Falle fast rechtwinklig.
Um die Querfestigkeit in besonderen Fällen den noch zu vergrössern, kann man die Spaltfaserfolie auch quer oder diagonal zur Laufrichtung anordnen und er hält hierdurch eine entsprechende Vergrösserung der Zugfestigkeit in der betreffenden Richtung.
Zum Zwecke einer kontinuierlichen Verarbeitung wird man natürlich eher eine 'Schräglage bevorzugen, und da sich diese Folienbänder beispielsweise unter einem Win kel von 90 überkreuzen lassen, kann man praktisch zu einer etwa gleichen Zugfestigkeit in allen Richtungen kommen.
Es sei nochmals darauf hingewiesen, dass hier ja nicht wie bei der Verwendung von starken Geweben die Einzelfasern durch den Vernadelungsprozess aus ihrem Gewebe- und Faserverband gerissen werden und auch weniger zu ganz kurzen Faserstückchen zerstanzt werden, weil sie ja nicht den Widerhaken der Nadeln einen gleichen Widerstand entgegensetzen:
Wenn man die hierfür verwendete Folie auf für den Nadelprozess optimale Eigenschaften züchtet, nämlich bei geringster Querfestigkeit und guter Spaltbarkeit eine extrem hohe Längsfestigkeit von beispielsweise 6 - 10 g/den, so wirkt die Kraft der Nadeln nicht zerstörend, sondern wird zur Bildung neuer faserartiger Körper mit fast ebensolcher Längsfestigkeit freigemacht und lenkt gleichzeitig diese ( < Fasern teilweise in eine gewünschte neue Richtung um, so dass sie zu sich parallel liegen, auch teilweise senkrecht zu ihrer bisherigen Achse und damit aktiv verfilzend wirken.
Hinzu kommt, dass insbesondere durch einen zwei ten Vernadelungsprozess in umgekehrter Richtung und noch stärker durch einen mehrmaligen Nadelprozess eine derartige Verfilzung und Verschlingung der Fasern und Fibrillen miteinander erfolgt, dass das ganze Produkt eine ausserordentliche Festigkeit erhält.
Bei der Anordnung der Spaltfaserfolie in anderer als Längsrichtung verwendet man diese vorzugsweise in Form von schmäleren Bändern, die ein leichtes Um kehren bzw. Richtungswechsel gestatten, wenn die Kante der Bahn erreicht ist. Diese Anordnung kann in ver schiedener Weise erfolgen, beispielsweise durch eigene Legeeinrichtungen, in besonders einfacher Weise jedoch beispielsweise gleichzeitig mit dem Kreuzlegungsprozess des Faserflors zur Bildung des Faservlieses, indem die Bändchen in geeigneter Breite der Tafelapparatur zuge führt und mit dem Flor kreuzgelegt werden. Sie haben dann die gleiche Richtung wie die Fasern.
Dem kommt die Tatsache entgegen, dass im Augenblick noch diese Folie leichter in Form schmaler Bändchen herstellbar ist. Die Folie kann eingefärbt sein und insbesondere bei der Verarbeitung von Bändchen kann man durch deren verschiedenfarbige Anordnung besondere Farb- oder Markiereffekte erzielen; auch die Verwendung nur ein zelner Folienbändchen, insbesondere in Längsrichtung und nur zu Markierzwecken, ist gut möglich.
2. Die Spaltfaserfolie kann von Beginn an als aktive Nadelsubstanz verwendet werden, indem sie dazu dient, die einzige oder wesentliche aktive Vernadelungssub- stanz zu bilden, um andere, passiv nadelfähige Stoffe miteinander zu verbinden.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, son dern verschiedener Abwandlungen fähig, ohne dass da durch der eigentliche Erfindungsgedanke verlassen wird. So kann beispielsweise die Spaltfaserfolie vor der Ver arbeitung erst durch Kreppen, Prägen oder eine andere flächenhafte Vorarbeit, die in irgendeiner Form gegen die Folienebene gerichtet ist, für den Nadelprozess vor bereitet werden; dabei kann eine Prägung auch auf eine Art Kräuselung der späteren Fasern abzielen.
Method for producing a textile fabric consisting of at least one top layer and a base layer by needling the layers and textile fabric produced by the method The present invention relates to a method for producing a textile fabric consisting of at least one top layer and one base layer by needling the layers as well as a flat structure produced by the method.
When needling layers, a distinction must be made between active and passive needling. Active needling is the general needling process in which the barbs of known needles of needle machines grasp fibrous materials and intertwine them. Passive needling, on the other hand, is a process under development in which non-fibrous materials are penetrated with the aid of actively acting fibrous substances and are held in place.
So far, the inventor also counted thermoplastic foils among these passively needleable materials, which could be needled over the entire surface as a sub-layer or over part of the surface, for example in the form of foil waste. Naturally, it has not been possible to date to actively use such thermoplastic plastic films for a needle process. However, this is exactly what the present invention intends.
The method forming the subject of the invention for producing a textile surface structure consisting of at least one top layer and one base layer by needling the layers is characterized in that a split fiber film is used as at least one of the layers.
The patent protection should also extend to a textile fabric produced according to this process.
A split fiber film is a plastic film with be special properties, for example from ICI Fibers Ltd., Harrogate, Yorks. (England) for the production of endless, twisted, fibrous tapes for weather-resistant harvest binding yarns is manufactured on an experimental basis and sold under the protected name Nufil.
This film has the property, on the one hand, of great longitudinal strength and, under the influence of uneven force, for example twisting, splintering in the longitudinal direction into fiber-like fibrils which each retain a high longitudinal strength and are loosely attached to one another.
It has now been found that, in addition to torsion, as recommended by the manufacturer of the said film, a force perpendicular to the film plane can also be applied as a fibril-forming force, as recommended by the manufacturer of the film mentioned, namely in the form of a Countless, mostly thousands, needles provided with beards, which are preferably stored in a needle board, which preferably describes an up and down movement at a right angle to the film plane with considerable force application.
The needles penetrate the film at just as many points, and while the sharp points pierce relatively smoothly, there is considerable resistance at the moment when the barbs of the beards strike the film at an obtuse angle.
With this impact, depending on the arrangement and design as well as the impact of the barbs on the film, partial punctures and partial tears occur in the film. The difference to the processing of a normal film lies in the fact that the normal film would receive cracks, which radiate in generally undefined directions from the puncture point and can be practically unlimited, so that with heavy processing the film is generally too small, irregular shreds are torn,
the shape of which, however, is never fibrous, but generally more or less planar jagged.
In the film grown for fibril formation, however, due to the special molecular structure of the film, this force is directed into the longitudinal fibril axis of the film and leads to a one-sided, practically parallel splitting of the film into fibrous structures, initially of irregular length and width, whereby however, a comparative wetting can be observed through an intensive or repeated needling process.
Even if such a phenomenon was not intended in the manufacture of the film, it can now be put in practice in the service of technology.
Split fiber foils of this type can serve various purposes during the needling process: 1. The split fiber foil can initially serve as a passive base layer, which is transformed into an actively needled or needled fibrous layer during the needling process or processes.
The special feature of a base layer for needle felt products is that one of its main tasks is to transport a fiber fleece until the needling has been completed; even later it contributes more or less to increasing the longitudinal strength, but often only to a small extent, and the less the more it has lost structural strength through the needling process; it is then more of a foreign body, which at most has the advantage to be present in terms of weight.
Incidentally, the disadvantage of reduced transverse strength, which is described above but is less significant in itself, can be compensated relatively easily by changing the direction of the film. If one normally assumes that the main emphasis should be placed on good longitudinal strength, especially for the processing purpose, in order to be able to exert sufficient tension on the goods during the finishing processes following the needling, then it is advisable to leave the film in the direction of processing, i.e. longitudinally, depending on the production conditions,
to arrange the film over the entire surface, over part of the surface or in strips. The same longitudinal strength is obtained, for example, if you use a 50 [... H. For example, each 2 cm wide film strips next to 2 cm empty space, and the film strips are 100 #t thick.
In general, this longitudinal arrangement will be sufficient if the actual fibers are not also angeord net in the longitudinal direction, but rather lying diagonally to the product direction or, in the best case, almost at right angles, due to the cross-laying that is often used.
In order to increase the transverse strength even further in special cases, the split fiber film can also be arranged transversely or diagonally to the running direction and thereby maintains a corresponding increase in tensile strength in the relevant direction.
For the purpose of continuous processing you will of course rather prefer a 'inclined position, and since these foil strips can be crossed, for example, at an angle of 90, you can practically come to approximately the same tensile strength in all directions.
It should be pointed out again that the individual fibers are not torn from their fabric and fiber structure by the needling process, as is the case with the use of strong fabrics, and are also less likely to be punched into very short pieces of fiber, because they do not resemble the barbs of the needles Oppose resistance:
If the film used for this is grown to have optimal properties for the needling process, namely an extremely high longitudinal strength of, for example, 6-10 g / den with the lowest transverse strength and good cleavability, the force of the needles does not have a destructive effect, but rather leads to the formation of new fibrous bodies with almost the same longitudinal strength and at the same time deflects these (<fibers partially in a desired new direction so that they are parallel to each other, also partially perpendicular to their previous axis and thus have an active matting effect.
In addition, a second needling process in the opposite direction, and even more so with a repeated needling process, entangles the fibers and fibrils in such a way that the entire product has an extraordinary strength.
When the split fiber film is arranged in a direction other than the longitudinal direction, it is preferably used in the form of narrower bands that allow a slight order or change of direction when the edge of the web is reached. This arrangement can be done in different ways, for example by its own laying devices, but in a particularly simple manner, for example, simultaneously with the cross-laying process of the fiber web to form the fiber fleece by feeding the ribbons in a suitable width to the table apparatus and crossing them with the pile. They then have the same direction as the fibers.
This is helped by the fact that at the moment this film is still easier to manufacture in the form of narrow ribbons. The film can be colored and, particularly when processing tapes, special color or marking effects can be achieved by arranging them in different colors; the use of only a single foil tape, especially in the longitudinal direction and only for marking purposes, is also quite possible.
2. The split fiber film can be used as an active needle substance right from the start, in that it serves to form the only or essential active needling substance in order to connect other, passively needleable substances to one another.
Of course, the invention is not limited to the exemplary embodiments described, but is capable of various modifications without departing from the actual concept of the invention. For example, the split fiber film can only be prepared for the needling process prior to processing by creping, embossing or other extensive preparatory work that is directed in any form against the film plane; embossing can also aim at a kind of curling of the later fibers.