Verfahren zur Herstellung von seitlich stellenweise gequetschten Kunststoffäden oder -garnen
Kunststoffasern werden im allgemeinen durch das Auspressen einer Kunststoffmasse durch feine Düsen hergestellt, weshalb die fertigen Fasern über ihre gesamte Länge eine gleichmässige Oberfläche aufweisen.
Naturfasern dagegen sind gekräuselt und zeigen eine schuppige Oberfläche. Dieser Unterschied der äusseren Form hat, neben anderen, einen wichtigen Einfluss auf deren weitere Bearbeitbarkeit und es sind schon viele Anstrengungen unternommen worden, auch die äussere Form der Kunststoffasern an die der Naturfasern anzugleichen.
Die glatten Kunststoffasern lassen sich aber nicht nur schlechter als Naturfasern bearbeiten, das fertige Produkt weist wegen der geringeren Haftung der Fasern untereinander und an einer möglicherweise verwendeten Unterlage meistens eine geringere Haltbarkeit auf, was besonders dann bemerkbar ist, wenn die mit solchen Kunststoffasern hergestellte Fertigware einer starken Abnutzung ausgesetzt sind, wie das beispielsweise für textile Flächengebilde gilt.
Es sind darum schon Verfahren vorgeschlagen worden, die Oberfläche von Kunststoffasern aufzurauhen oder zu verformen.
Ein Verfahren, mit dem Kunststoffasern mit schuppenförmigen Oberflächen erzeugt werden können, ist in dem belgischen Patent Nr. 527 978 beschrieben. Bei diesem Verfahren werden thermoplastische Fasern beim Durchlauf durch eine erste Kammer durch die Einwirkung von Wärme erweicht und danach unter dem Einfluss periodischer Impulse oder beispielsweise Ultraschallschwingungen Oberflächenunregelmässigkeiten erreicht, die anschliessend durch einen parallel zur Faser gerichteten Strahl eines Fluid schuppenförmig verformt und zugleich durch Abkühlung verfestigt werden.
Die praktische Ausführung dieses Verfahrens ist jedoch ausserordentlich schwierig, denn es müssen für jede Art von Fasermaterial und Faserabmessungen drei unterschiedliche Arbeitsparameter eingeregelt und überwacht werden, was nicht nur Erfahrung und Geschick beim Bedienungspersonal, sondern auch kostspielige Einrichtungen erfordert.
Ein anderer Kunststoffaden mit periodisch veränderlichem Fadendurchmesser ist in dem USA-Patent Nr. 2 866 256 beschrieben. Zu dessen Herstellung wird eine zähflüssige Kunststoffmasse mit periodisch ver änderlichem Druck durch Spinndüsen in ein Koagulierbad gepresst, wobei der Durchmesser der aus den Spinndüsen austretenden Kunststoffasern in Abhängigkeit vom wirksamen Pressdruck verändert wird. Dazu sind nur Kunststoffe mit thixotropen Eigenschaften verwendbar, und die damit hergestellten Verformungen entsprechen abwechselnden gleichmässigen Vergrösserungen und Verkleinerungen des Fadenquerschnitts und weisen verhältnismässig stetige Übergänge auf, weshalb die dadurch hergestellten Fäden nicht immer die zum weiteren Verarbeiten angestrebte Rauhigkeit aufweisen.
Ein weiteres Verfahren zum Kräuseln bzw. Verformen thermoplastischer Fasern unter alleiniger Einwirkung von Hitze und Druck ist in der Deutschen Auslegeschrift Nr. 1 114 416 beschrieben. Bei diesem Verfahren werden die thermoplastischen Fasern nach dem Durchlaufen der Krempel im Vlies in Prägeapparaten verformt. Dabei werden notwendigerweise im Vlies benachbart liegende Fasern gleichartig verformt, was zum periodischen Auftreten der Kräuselung oder Verformung im gesponnenen Garn führen kann.
Bei noch einem anderen, in der USA-Patentschrift Nr. 3 069 726 beschriebenen Verfahren werden zum Erzeugen von Kunststoffäden, bei denen undurchsichtige, Metallglanz aufweisende Teile mit durchsichtigen Teilen abwechseln, die ursprünglichen Fäden in vorgegebenen Abständen mechanisch verformt, vorzugsweise eingekerbt, und anschliessend gezogen, wobei die Dehnung bei den mechanisch vorverformten und bei den nicht vorverformten Teilen verschieden gross ist. Dieses hauptsächlich zum Erzeugen dekorativer Effekte verwendete Verfahren führt zu Fäden mit unterschiedlicher Dicke und unterschiedlicher Festigkeit, deren Verwen dungsbereich relativ stark eingeschränkt ist.
Auch in der USA-Patentschrift Nr. 2917779 ist schon ein Verfahren zum Verformen von Kunststoffgarn beschrieben. Dieses Verfahren ist vorzugsweise für
Fasern aus Polyester vorgesehen und wird in drei Verfahrensschritten durchgeführt. Zuerst werden nicht gestreckte Fasern bei einer Temperatur, die zwischen der Umwandlungstemperatur zweiter Ordnung des amorphen Polyesters und der minimalen Kristallisationstemperatur liegt, plastifiziert. Dann werden die Fasern im plastischen Zustand in mindestens einer Richtung in Gegenwart von Wasserdampf durch ein Paar zusammenwirkender, an der Oberfläche mit Rillen versehen er, Walzen verformt. Schliesslich wird durch Ziehen der Fasern im nichtplastischen Zustand eine Ausrichtung der Moleküle in den Fasern angestrebt.
Dieses Verfahren ist nicht nur relativ schwierig auszuführen, sondern erfordert auch komplizierte und teure Einrichtungen. Ausserdem kann auch bei diesem Verfahren durch das für die molekulare Ausrichtung vorgesehene Ziehen der Fasern die Festigkeit dieser Fasern nachteilig beeinflusst werden.
Die französische Patentschrift Nr. 1 480 891 beschreibt ebenfalls ein Verfahren zum Kräuseln von thermoplastischem Kunststoffgarn sowie eine Vorrich- tung zur Durchführung des Verfahrens. Das Kunststoffgarn wird zunächst mit Hilfe von Wasserdampf benetzt und danach durch zwei ineinandergreifende Organe unter Wärme und Druck verformt. Diese Organe bestehen aus mit einem Zahnkranz versehenen Walzen, wobei die Zähne radial und transversal in gleichem Abstand voneinander angeordnet sind. Dadurch erhält das Garn eine in Längsrichtung periodisch gewellte bzw. sinusförmige Oberflächenstruktur eines gleichmässig gewellten Bandes. Die Bandfläche desselben fällt mit der Richtung der Walzenachsen zusammen.
Die Gleichmässigkeit der hervorgerufenen Oberfläche und besonders die einseitige flächenhafte Ausrichtung des Garns ist für die weitere Verarbeitung sehr ungünstig und wirkt sich nachteilig auf die Haltbarkeit des damit hergestellten Gewebes aus.
In der belgischen Patentschrift Nr. 659 482 ist weiterhin ein Verfahren zur Verformung von Fasern angegeben deren Oberfläche aus thermoplastischem oder verformbarem Material besteht. Dabei wird die Faser mit einem Überzug aus verformbarem Material versehen, dieses dann erweicht und zwischen einem Paar zusammenwirkender Walzen unter Druck verformt. Die Walzen sind auf ihrer Oberfläche mit sägezahnförmigen Zähnen versehen. Die beiden Seitenflächen der Zähne bilden mit der Durchlaufrichtung der Faser bestimmte, voneinander stark verschiedene Winkel. Dadurch wird der Faser in Längsrichtung eine gleichmässige, sägezahnförmige Struktur verliehen. Jedoch hat die Faser wieder die Form eines Bandes, dessen Breitseite parallel zu den Walzenachsen verläuft. Diese Gleichmässigkeit der Oberfläche und bandähnliche Struktur ist für die Weiterverarbeitung wiederum unerwünscht.
Nach der genannten belgischen Patentschrift werden deshalb einige solcher verformter Fasern verfilzt, um eine grö ssere Ungleichmässigkeit der Faseroberfläche zu erzielen.
Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, die geschilderten Nachteile zu beheben.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung von stellenweise seitlich gequetschten Kunststoffäden oder -garnen ist dadurch gekennzeichnet, dass aus thermoplastischen Kunststoffen hergestellte Fäden oder Garne zwischen mindestens einem Paar zusammenwirkender, geheizter und auf ihrer Oberfläche mit Zähnen versehenen Walzen durchgeführt und dabei durch die gleichzeitige Einwirkung von Kontaktwärme und -druck stellenweise gequetscht werden, ohne dass ein nachträgliche Streckung vorgenommen wird.
Gegenüber dem bereits bekannten Verfahren weist das erfindungsgemässe Verfahren den Vorteil auf, dass damit drei Arbeitsgänge gleichzeitig durchgeführt werden können. Diese sind das Durchführen der Kunststofffäden oder -garne, das Erweichen und das stellenweise Quetschen derselben unter gleichzeitiger Einwirkung von Kontaktwärme und -druck, ohne dass nachträglich eine Streckung vorgenommen wird. Dadurch kann das Verfahren gegenüber den Entgegenhaltungen sehr vereinfacht werden. Da das Verfahren in Gegenwart von Luft durchgeführt werden kann, sind auch keine weiteren besonderen Vorkehrungen notwendig wie beispielsweise bei der USA-Patentschrift Nr. 2 917 779, bei der nur die reine Verformung in Gegenwart von Wasserdampf stattfindet.
Da die Kunststoffäden oder -garne zwischen zwei mit an ihren Oberflächen mit Zähnen versehenen Walzenpaaren durchgeführt und dabei stellenweise seitlich gequetscht werden. können sie deshalb keine in Längsrichtung periodisch gewellte sinusförmige Oberflächenstruktur eines gleichmässig gewellten Bandes aufweisen, wie dies bei den anderen vorbekannten Verfahren, beispielsweise nach der französischen Patentschrift Nummer 1 480891 und der belgischen Patentschrift Nummer 659 482 der Fall ist, bei welchen ineinandergreifende, walzenförmige Organe verwendet werden.
Die zu verformenden Kunststoffäden oder -garne brauchen auch nicht vor der Verformung vorbehandelt zu werden oder besondere Eigenschaften aufzuweisen, und es ist unnötig, diese nach der Verformung anschlie ssend noch zu ziehen, wie beispielsweise nach der USA Patentschrift Nr. 3 069 726 und der belgischen Patentschrift Nr. 527 978. Ausserdem ist das erfindungsgemässe Verfahren unabhängig vom Herstellungsprozess der Kunststoffäden und braucht nicht gleichzeitig mit der Herstellung durchgeführt zu werden, wie dies in der USA-Patentschrift Nr. 2866256 beschrieben ist. Auch brauchen die Fäden oder Garne nicht in einem Vlies eingelagert verformt zu werden, so dass benachbarte Fäden gleichartig verformt werden, wie dies bei der DAS Nr. 1114416 der Fall ist.
Ein weiterer Vorteil des neuen Verfahrens zeigt sich darin, dass es mit sehr einfachen und betriebs- sicheren Mitteln durchgeführt werden kann im Gegen- satz zu den aufwendigen vorbekannten Verfahren wie beispielsweise auch der belgischen Patentschrift Nummer 527 978 und den USA-Patentschriften Nummern 2 866 256 und 2917 779
Nach dem neuen Verfahren mit Verformungen versehene Kunststoffasern können mit besonderem Vorteil für textile Flächengebilde wie Bodenbeläge. Wandverkleidungen und Bezüge für Polster und Möbel verwendet werden. Bei einem bekannten Verfahren zum Herstellen solcher Flächengebilde werden lange Fäden oder zu Garnen verdrehte Fäden mit einer Unterlage verwoben oder nachträglich in eine fertige Unterlage, die vorzugsweise aus Jute besteht, eingestochen.
Dabei stehen auf einer Seite der Unterlage Schlaufen vor, die oft, um einen dichten Flor zu bilden, aufgeschnitten werden. Bei einem anderen gebräuchlichen Verfahren zum Herstellen solcher Flächengebilde werden die Fäden oder Garne wellenförmig gelegt und dann auf eine Unterlage, die vorzugsweise aus einer Kunststoffschaumschicht besteht, aufgeklebt. Auch diese wellenförmigen Lagen können dann an ihren freien Enden aufgeschnitten werden, um einen dichten Faserbelag zu bilden. Bei manchen Flächengebilden ist die als Unteroder Rückseite vorgesehene Seite der Unterlage noch mit einer Matte aus Kunststoff, geschäumtem Kunststoff oder einer gummiartigen Masse hinterlegt.
Das neue Verfahren und die Verwendung der damit hergestellten verformten Fasern soll nun mit Hilfe der Figuren und an einigen bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.
Fig. 1 zeigt eine Kunststoffaser, die mit Verformungen versehen ist.
Fig. 1a ist ein Schnitt längs der Linie la-la in Fig. 1.
Fig. 2 zeigt schematisch eine Vorrichtung zum Herstellen der in Fig. 1 gezeigten Verformungen an endlosen, thermoplastischen Kunststoffäden.
Fig. 3 zeigt eine mit einseitigen Schlaufen versehene Unterlage im Schnitt.
Fig. 3a zeigt eine mit einseitigen Schlaufen entsprechend der Fig. 3 versehene Unterlage, die mit einer Schutzschicht hinterlegt ist.
Fig. 4 zeigt eine Kunststoffunterlage, auf welcher wellenförmig gelegte Fasern aufgeklebt sind.
In Fig. 1 ist eine Kunststoffaser 10 gezeigt, welche in gleichmässigen Abständen Verformungen 11, 12 und 13 aufweist. Diese Verformungen sind durch abgeflachte Stellen mit praktisch ellipsenförmigem Querschnitt gebildet, wie aus dem in Fig. la gezeigten Schnitt durch die Verformung 13 zu ersehen ist. Zur Verbesserung der durch die Verformung beabsichtigten Wirkung sind die aufeinanderfolgenden, abgeflachten Stellen unterschiedlich orientiert, d. h. die grossen Achsen der Verflachungen 12 und 13 sind um 900 gegeneinander verdreht.
Es versteht sich, dass die gezeigten Verflachungen und ihre gegenseitigen Orientierung nur ein Beispiel für viele mögliche Verformungen ist. Mit gutem Erfolg sind auch im Querschnitt sternförmige Verformungen und im Längsschnitt konische Verformungen, die der Faser ein schachtelhalmförmiges Aussehen verleihen, erprobt worden.
In Fig. 2 ist schematisch gezeigt, wie die Verformungen entsprechend der Fig. 1 an einer unendlich langen Faser hergestellt werden können. Dazu wird die Faser 20 durch nichtgezeigte Mittel von einer ebenfalls nichtgezeigten Spule durch eine Vorrichtung 21 gezogen, welche zwei Walzenpaare 22, 23 und 24, 25 aufweist. Die Achsen jedes Walzenpaars liegen parallel zueinander und die durch die Achsen eines Walzenpaars bestimmte Ebene liegt quer zur Bewegungsrichtung der Faser 20. Ausserdem sind die Achsen der Walzenpaare, in der Bewegungsrichtung der Faser gesehen um 900 gegeneinander verdreht. Die Oberflächen der Walzen sind mit parallel zur Achse verlaufenden Zähnen 27, 28 und 29, 30 versehen.
Weiter sind Einrichtungen 31 und 32 vorhanden, welche eine synchrone Drehung der Walzenpaare miteinander und eine Umfangsgeschwindigkeit der Walzen, welche der Geschwindigkeit der Faser in ihrer Längsrichtung entspricht, sicherstellen und zugleich ermöglichen, den Abstand der Walzen jedes Walzenpaars einzustellen. Die Walzen sind ausserdem durch bekannte und darum nicht näher beschriebene Mittel auf eine vorgegebene Temperatur heizbar.
Zur Herstellung der Verformungen wird der Faden 20 von oben nach unten durch die beiden Walzenpaare 22, 23 und 24, 25 gezogen. Die Walzen sind auf eine Temperatur geheizt, bei der der Kunststoff des Fadens weich und verformbar wird, und ihr Achsabstand ist so eingestellt, dass der Abstand einander gegenüberliegender Zähne geringer als die Dicke des Fadens 20 ist, so dass dieser von jedem der zusammenwirkenden Zahnpaare verformt wird. Durch die Verwendung von zwei um 900 gegeneinander gedrehten Walzenpaaren werden dann Verformungen erreicht, die ebenfalls um 900 gegeneinander verdreht sind, wie es im Zusammenhang mit Fig. 1 bereits beschrieben ist.
In Fig. 3 ist ein Schnitt durch eine, mit einseitigen Schlaufen versehene, getuftete Unterlage gezeigt. Bei dieser ist ein Kunststoffaden 50, der auf der (in der Figur) unteren Seite der Unterlage 51 aufgelegt war, zwischen einzelnen Schussfäden 52 durchgezogen worden, um auf der oberen Seite (in der Figur) die Schlaufen zu bilden. Diese Verarbeitung ist sehr gebräuchlich, wobei die Verformungen 53 am Faden verhindern, dass einzelne Schlaufen nach oben aus der Unterlage herausgezogen werden. Der Vorteil der mit solchen Verformungen versehenen Fäden ist insbesondere bei textilen Flächengebilden entsprechend der Fig. 3a zu erkennen, welche Flächengebilde mit einseitigen aufgeschnittenen Schlaufen 55 versehen sind.
Solche aufgeschnittenen Schlaufen können, auch wenn sie aus unbehandelten Kunststoffasern bestehten, sehr leicht aus der Unterlage 56 herausgezogen werden, während bei den mit verformten Kunststoffasern hergestellten Flächengebilden die einzelnen Schlaufen eine bemerkenswerte Festigkeit aufweisen. Textile Flächengebilde der beschriebenen Art werden oft einseitig mit einer Schutzschicht 57 aus Kunststoff und insbesondere aus geschäumtem Kunststoff oder aus einer gummiartigen Masse belegt, welche bei der Verwendung des textilen Flächengebildes als Bodenbelag zugleich als Gleitschutz dient.
Obwohl solche Schutzschichten 57 gewöhnlich bewirken, dass die einzelnen Faserschlaufen an ihrem unteren Ende 58 mit der Unterlage 56 und der Schutzschicht 57 verklebt werden, hat sich gezeigt, dass sich durch die Verwendungen von mit Verformungen versehenen Fäden eine merkliche Steigerung der Haftfestigkeit sowohl der aufgeschnittenen wie auch der geschlossenen Schlaufen erreichen lässt.
In Fig. 4 ist noch ein textiles Flächengebilde gezeigt, das eine aus geschäumtem Kunststoff bestehende Unterlage 60 aufweist, auf welche in Wellen gelegte Fasern 61 aufgelegt und mit Hilfe einer Klebstoffschicht 62 angeklebt sind (Tratford). Auch bei dieser Ausführungsform hat sich gezeigt, dass das Verkleben der mit Verformungen versehenen Fasern und Garne deren Haftung an der Unterlage sehr merklich gegenüber der Haftung unbehandelter Fasern verbessert, weil die Verformungen dem Klebstoff eine bessere Angriffsfläche bieten und ausserdem aneinanderliegende Fäden oder Garne auf mechanischem Wege zusammengehalten werden.
Aber auch die Haftung von auf eine Kunststoffunterlage aufgeklebten Kunststoffstapelfasern kann durch eine vorgängige Verformung dieser Stapelfasern stark verbessert werden.
Obwohl die Verwendung der nach dem neuen Verfahren verformten Kunststoffasern, -Fäden oder -Garne am Beispiel textiler Flächengebilde erläutert ist, versteht sich, dass solche verformten Kunststoffasern mit gleichem Vorteil für jede Art gewebter und gewirkter Materialien verwendet werden können.
Process for the production of plastic threads or yarns that are pinched in places at the side
Plastic fibers are generally produced by pressing a plastic compound through fine nozzles, which is why the finished fibers have a uniform surface over their entire length.
Natural fibers, on the other hand, are curled and have a flaky surface. This difference in the external shape has, among other things, an important influence on their further machinability and many efforts have already been made to adapt the external shape of the synthetic fibers to that of the natural fibers.
The smooth synthetic fibers are not only more difficult to process than natural fibers, the finished product usually has a lower shelf life due to the lower adhesion of the fibers to one another and to a possibly used base, which is particularly noticeable when the finished product made with such synthetic fibers has a are exposed to heavy wear, as is the case, for example, for textile fabrics.
Methods have therefore already been proposed to roughen or deform the surface of synthetic fibers.
One method by which synthetic fibers with flaky surfaces can be produced is described in Belgian patent no. 527,978. In this process, thermoplastic fibers are softened by the action of heat as they pass through a first chamber and then surface irregularities are achieved under the influence of periodic pulses or, for example, ultrasonic vibrations, which are then deformed in flakes by a jet of fluid directed parallel to the fiber and at the same time solidified by cooling .
However, the practical implementation of this method is extremely difficult, because three different working parameters have to be regulated and monitored for each type of fiber material and fiber dimensions, which not only requires experience and skill on the part of the operating personnel, but also expensive equipment.
Another plastic thread with periodically varying thread diameter is described in U.S. Patent No. 2,866,256. To produce it, a viscous plastic compound is pressed through spinning nozzles into a coagulating bath with periodically variable pressure, the diameter of the plastic fibers emerging from the spinning nozzles being changed as a function of the effective pressure. For this purpose, only plastics with thixotropic properties can be used, and the deformations produced with them correspond to alternating uniform enlargements and reductions in the thread cross-section and have relatively constant transitions, which is why the threads produced thereby do not always have the roughness desired for further processing.
Another method for crimping or deforming thermoplastic fibers under the sole action of heat and pressure is described in German Auslegeschrift No. 1 114 416. In this process, the thermoplastic fibers are deformed in embossing machines after they have passed through the card in the fleece. Fibers lying next to one another in the fleece are necessarily deformed in the same way, which can lead to the periodic occurrence of crimp or deformation in the spun yarn.
In yet another method described in US Pat. No. 3,069,726, the original threads are mechanically deformed, preferably notched, and then drawn at predetermined intervals to produce plastic threads in which opaque, metallic luster parts alternate with transparent parts , the elongation in the mechanically pre-deformed and non-pre-deformed parts is different. This process, which is mainly used to create decorative effects, leads to threads of different thicknesses and strengths, the range of which is relatively limited.
A method for deforming plastic yarn is also already described in US Pat. No. 2917779. This procedure is preferred for
Polyester fibers are provided and is carried out in three process steps. First, undrawn fibers are plasticized at a temperature between the second order transition temperature of the amorphous polyester and the minimum crystallization temperature. Then, in the plastic state, the fibers are deformed in at least one direction in the presence of water vapor by a pair of co-operating rollers provided with grooves on the surface. Finally, by pulling the fibers in the non-plastic state, the aim is to align the molecules in the fibers.
This process is not only relatively difficult to carry out, but also requires complicated and expensive facilities. In addition, the strength of these fibers can also be adversely affected in this process by the pulling of the fibers provided for the molecular alignment.
French patent specification No. 1 480 891 likewise describes a method for crimping thermoplastic synthetic yarn and a device for carrying out the method. The plastic yarn is first moistened with the help of steam and then deformed by two interlocking organs under heat and pressure. These organs consist of rollers provided with a toothed ring, the teeth being arranged radially and transversely at the same distance from one another. This gives the yarn a periodically corrugated or sinusoidal surface structure of a uniformly corrugated tape in the longitudinal direction. The strip surface of the same coincides with the direction of the roll axes.
The evenness of the resulting surface and especially the one-sided planar alignment of the yarn is very unfavorable for further processing and has a disadvantageous effect on the durability of the fabric produced with it.
Belgian patent specification No. 659 482 also specifies a method for deforming fibers whose surface consists of thermoplastic or deformable material. The fiber is provided with a coating of deformable material, which is then softened and deformed under pressure between a pair of co-operating rollers. The rollers are provided with sawtooth-shaped teeth on their surface. The two side surfaces of the teeth form certain, very different angles with the direction of flow of the fibers. This gives the fiber a uniform, sawtooth-shaped structure in the longitudinal direction. However, the fiber again has the shape of a band, the broad side of which runs parallel to the roller axes. This uniformity of the surface and the ribbon-like structure is in turn undesirable for further processing.
According to the aforementioned Belgian patent, some of such deformed fibers are therefore felted in order to achieve a greater unevenness of the fiber surface.
The aim of the present invention is to remedy the disadvantages outlined.
The method according to the invention for the production of plastic threads or yarns which are squeezed laterally in places is characterized in that threads or yarns made from thermoplastics are carried out between at least one pair of interacting, heated rollers provided with teeth on their surface and thereby by the simultaneous action of contact heat and -druck be squeezed in places without a subsequent stretching being carried out.
Compared to the already known method, the method according to the invention has the advantage that three operations can be carried out at the same time. These are the passage of the plastic threads or yarns, the softening and the squeezing of them in places with the simultaneous action of contact heat and pressure, without subsequent stretching. This can greatly simplify the procedure compared to the cited documents. Since the process can be carried out in the presence of air, no further special precautions are necessary, as is the case, for example, with US Pat. No. 2,917,779, in which only the pure deformation takes place in the presence of water vapor.
Since the plastic threads or yarns are passed between two pairs of rollers provided with teeth on their surfaces and are squeezed laterally in places. Therefore, they cannot have a periodically corrugated sinusoidal surface structure of a uniformly corrugated belt in the longitudinal direction, as is the case with the other previously known processes, for example according to French patent specification number 1 480891 and Belgian patent specification number 659 482, in which interlocking, roller-shaped elements are used will.
The plastic threads or yarns to be deformed also do not need to be pretreated before deformation or have special properties, and it is unnecessary to subsequently draw them after deformation, as for example according to US patent specification No. 3,069,726 and the Belgian patent Patent Specification No. 527 978. In addition, the method according to the invention is independent of the manufacturing process for the plastic threads and does not need to be carried out simultaneously with the manufacture, as is described in US Pat. No. 2866256. Also, the threads or yarns do not need to be deformed embedded in a fleece, so that adjacent threads are deformed in the same way, as is the case with DAS No. 1114416.
Another advantage of the new method is that it can be carried out with very simple and operationally reliable means in contrast to the complex previously known methods such as Belgian patent specification number 527 978 and USA patent specification number 2,866,256 and 2917 779
According to the new process, plastic fibers provided with deformations can be of particular advantage for textile fabrics such as floor coverings. Wall coverings and covers are used for upholstery and furniture. In a known method for producing such flat structures, long threads or threads twisted into yarns are woven with a base or subsequently pierced into a finished base, which is preferably made of jute.
Thereby loops protrude on one side of the base, which are often cut open to form a dense pile. In another common method for producing such flat structures, the threads or yarns are laid in a wave-like manner and then glued to a base, which preferably consists of a plastic foam layer. These undulating layers can then also be cut open at their free ends in order to form a dense fiber covering. In the case of some flat structures, the side of the support provided as the lower or rear side is also backed with a mat made of plastic, foamed plastic or a rubber-like mass.
The new method and the use of the deformed fibers produced therewith will now be explained in more detail with the aid of the figures and with a few preferred exemplary embodiments.
Fig. 1 shows a plastic fiber which is provided with deformations.
FIG. 1a is a section along the line la-la in FIG. 1.
FIG. 2 schematically shows a device for producing the deformations shown in FIG. 1 on endless, thermoplastic synthetic fibers.
Fig. 3 shows a support provided with loops on one side in section.
FIG. 3a shows a base provided with loops on one side corresponding to FIG. 3, which is backed with a protective layer.
Fig. 4 shows a plastic base on which wavy laid fibers are glued.
1 shows a plastic fiber 10 which has deformations 11, 12 and 13 at regular intervals. These deformations are formed by flattened points with a practically elliptical cross-section, as can be seen from the section through the deformation 13 shown in FIG. To improve the effect intended by the deformation, the successive, flattened areas are oriented differently, i. H. the major axes of the flats 12 and 13 are rotated by 900 against each other.
It goes without saying that the flattenings shown and their mutual orientation is only one example of many possible deformations. Star-shaped deformations in cross section and conical deformations in longitudinal section, which give the fiber a horsetail-shaped appearance, have also been tested with good success.
FIG. 2 shows schematically how the deformations according to FIG. 1 can be produced on an infinitely long fiber. For this purpose, the fiber 20 is drawn by means not shown from a spool, also not shown, through a device 21 which has two pairs of rollers 22, 23 and 24, 25. The axes of each pair of rollers are parallel to one another and the plane defined by the axes of a pair of rollers is transverse to the direction of movement of the fiber 20. In addition, the axes of the pairs of rollers, viewed in the direction of movement of the fiber, are rotated by 900 relative to one another. The surfaces of the rollers are provided with teeth 27, 28 and 29, 30 running parallel to the axis.
Devices 31 and 32 are also provided which ensure a synchronous rotation of the roller pairs with one another and a circumferential speed of the rollers which corresponds to the speed of the fiber in its longitudinal direction and at the same time make it possible to adjust the spacing of the rollers of each roller pair. The rollers can also be heated to a predetermined temperature by means that are known and therefore not described in detail.
To produce the deformations, the thread 20 is drawn from top to bottom through the two pairs of rollers 22, 23 and 24, 25. The rollers are heated to a temperature at which the plastic of the thread becomes soft and deformable, and their center distance is set so that the distance between opposing teeth is less than the thickness of the thread 20, so that it deforms from each of the cooperating pairs of teeth becomes. By using two pairs of rollers rotated by 900 against each other, deformations are then achieved which are also rotated by 900 against each other, as has already been described in connection with FIG. 1.
FIG. 3 shows a section through a tufted pad provided with loops on one side. In this case, a plastic thread 50, which was placed on the lower side of the base 51 (in the figure), was pulled through between individual weft threads 52 in order to form the loops on the upper side (in the figure). This processing is very common, the deformations 53 on the thread preventing individual loops from being pulled upwards out of the base. The advantage of the threads provided with such deformations can be seen in particular in the case of textile fabrics according to FIG. 3 a, which fabrics are provided with loops 55 cut open on one side.
Such cut loops, even if they consist of untreated synthetic fibers, can be pulled out of the base 56 very easily, while the individual loops in the flat structures made with deformed synthetic fibers have a remarkable strength. Textile fabrics of the type described are often covered on one side with a protective layer 57 made of plastic and in particular made of foamed plastic or a rubber-like compound, which when the textile fabric is used as a floor covering also serves as anti-slip protection.
Although such protective layers 57 usually have the effect that the individual fiber loops are glued at their lower end 58 to the base 56 and the protective layer 57, it has been shown that the use of threads provided with deformations results in a noticeable increase in the adhesive strength of both the cut and the even the closed loops can be reached.
FIG. 4 also shows a flat textile structure which has a base 60 made of foamed plastic, on which fibers 61 laid in waves are placed and glued with the aid of an adhesive layer 62 (Tratford). In this embodiment, too, it has been shown that the gluing of the deformed fibers and yarns improves their adhesion to the substrate very noticeably compared to the adhesion of untreated fibers, because the deformations offer the adhesive a better contact surface and also threads or yarns that adjoin each other mechanically be held together.
However, the adhesion of plastic staple fibers glued to a plastic substrate can also be greatly improved by a prior deformation of these staple fibers.
Although the use of the plastic fibers, threads or yarns deformed according to the new process is explained using the example of flat textile structures, it goes without saying that such deformed plastic fibers can be used with the same advantage for any type of woven and knitted materials.