CH685566A5

CH685566A5 - Nähfaden, hiermit vernähtes Flächengebilde sowie Verfahren zur Herstellung einer spritzwasserdichten Naht.

Info

Publication number: CH685566A5
Application number: CH52/94A
Authority: CH
Inventors: Gerd Ebert; Thomas Seitz; Werner Amler
Original assignee: Gerd Ebert Thomas Seitz Werner
Priority date: 1992-05-08
Filing date: 1993-05-06
Publication date: 1995-08-15
Also published as: AU4064993A; DE4215177A1; BR9306332A; HU219066B; ES2093551B1; DE4215176C3; EP0639057B1; ATE151123T1; RU2120782C1; DE4215176C2; WO1993022943A2; ES2093551A1; US5869182A; CZ273394A3; KR950701195A; JPH08505661A; CZ285416B6; DE4215176A1; EP0639057A1; WO1993022943A3

Description

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Nähfaden gemäss den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 2, ein hiermit vernähtes Flächengebilde gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 14 sowie ein Verfahren zur Herstellung von wenigstens spitzwasserdichten Nähten gemäss Anspruch 18.

Ein wesentliches Qualitätsmerkmal einer textilen Naht besteht in der Art und Weise der Verankerung des Materials des Nähfadens in dem Material der durch die Naht zu verbindenden Flächengebilde. Bei Steppnähten erfolgt eine solche Verankerung fortlaufend an jedem Stich, wobei der auf einer Spule geringen Fassungsvermögens zur Verfügung gestellte Unterfaden den Oberfaden verankert. Bei Kettenstichnähten wird lediglich mit einem oder mehreren, von Konen grossen Fassungsvermögens ablaufenden Fäden gearbeitet, die nicht in jedem Stich verankert werden. Die Verankerung des Fadens der Kettenstichnaht erfolgt lediglich durch Übernähen an den Enden der Naht. Wenn somit eine Beschädigung der Naht zwischen den Enden auftritt, so führt ein Zug am Faden zu einem Aufgehen der gesamten Naht. Aus diesem Grunde ist der Einsatz von Kettenstichnähten in der Praxis sehr beschränkt bzw. nachteilig, wenn ein Aufgehen bei Beschädigung notgedrungen in Kauf genommen wird.

Andererseits erfordern die qualitativ höherwertigen Steppnähte erheblichen Arbeitsaufwand, da die Steppnaht der Automatisierung nicht zugänglich ist. Nach Aufbrauch der Fadenreserve für den Unterfaden auf der Spule muss von Hand ein Spulenwechsel erfolgen, so dass der Nähvorgang ggfs. bereits nach wenigen Minuten immer wieder unterbrochen werden muss, um den Spulenwechsel zu ermöglichen. Wäre eine Kettenstichnaht anwendbar, so könnte ohne einen Spulen- oder Konenwechsel über einen ganzen Arbeitstag hinweg oder noch länger unterbrechungsfrei gearbeitet werden, so dass vielfältige Automatisierungsmassnahmen eingesetzt werden können.

Eine wesentliche Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Nähfaden zu schaffen, der es ermöglicht, Kettenstichnähte auch in solchen Fällen anzuwenden, in denen aus Gründen der Verankerung des Nahtfadens bislang Steppnähte angewandt werden müssen.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 und/ oder 2.

Dadurch, dass die äussere Oberfläche nach dem Vernähen mit einer erhöhten Haftung bzw. Haftwirkung versehen werden kann, ergibt sich ein Anhaften des Fadens an den Stichverknüpfungen sowie an dem Flächengebilde bzw. dem Nähgut im Bereich der Stichlöcher. Hierdurch wird der Faden an jeder Stichverknüpfung ähnlich gehalten wie der Steppfaden durch den Unterfaden gehalten wird. Daher ergibt sich eine im wesentlichen gleiche Sicherheit der Kettenstichnaht gegen Aufgehen wie im Falle einer Steppnaht. Somit kann die wesentlich günstigere Fertigungsmöglichkeit der Kettenstichnaht auch in solchen Fällen genutzt werden, in denen bisher eine Steppnaht erforderlich war, um ein Aufgehen der Naht zu verhindern. Zugleich können damit die sonstigen Vorteile von Kettenstichnähten nutzbar gemacht werden, wie etwa die gegenüber Steppnähten erhöhte Elastizität. Andererseits kann aber ein erfindungsgemässer Nähfaden auch bei Steppnähten eingesetzt werden, wenn diese z.B. aus optischen Gründen oder Gründen des Tragekomforts oder dgl. erforderlich sind.

Die erhöhte Haftwirkung wird in der Regel am vorteilhaftesten durch eine Klebewirkung erzielt. Hierdurch lassen sich sehr hohe Haftkräfte erzielen, die eine dauerhafte Verbindung der Fäden an den Stichverknüpfungen und in den Stichlöchern gewährleisten.

Ferner ist es bekannt, textile Nähte dadurch abzudichten, dass die Nahtlinien mit Klebe- oder Schweissbändern überdeckt werden. Dies erfordert jedoch erheblichen Zusatzaufwand. Ohne die Verwendung solcher zusätzlichen Dichtmittel ergibt sich in jedem Falle eine Undichtigkeit beim Durchtritt des Fadens durch das Stichloch.

Darüber hinaus offenbart die DE-A 4 025 291 ein Verfahren zur Herstellung von wasser- oder feuchtigkeitsdichten Nähten beim Vernähen von Geweben aus Kunststoff- oder Gummimaterialien oder mit Kunststoff oder Gummi beschichteten Geweben oder von Mehrschichtfolien aus Kunststoff- oder Gummimaterialien, die gegebenenfalls mit Metallfolie verstärkt sind, durch Einlegen eines mit einer Dichtungsmasse gefüllten Formkörpers aus Kunststoff oder Gummifolie beim Nähen zwischen die zu vernähenden Teile und Vernetzenlassen der beim Nähen aus den durchstochenen Formkörpern austretenden Dichtungsmasse. Als Dichtungsmassen werden insbesondere Organopolysiloxanmassen verwendet.

Ein derartiges Verfahren hat jedoch den Nachteil, dass zum einen die Nadel ständig mit aushärtbarem Dichtungsmaterial in Kontakt kommt, was beim längeren Vernähen sich sowohl auf die Präzision der Naht niederschlägt als auch zu Dichtungsmaterialresten an der Nadel führt, die beim weiteren Vernähen Schäden im Stoff und/oder an der Nadel oder gar der Nähvorrichtung anrichten können.

Darüber hinaus erfordert das Verfahren der DE-A 4 025 291 eine genauere Positionierung der mit Dichtungsmasse gefüllten Formkörper, insbesondere Schläuche, was bei unter Umständen meterlangen Nähten zu erheblichen Positionierungsproblemen und entsprechendem technischen Aufwand dafür führt.

Ein weiterer Nachteil dieses Verfahrens des Standes der Technik liegt darin begründet, dass an den Einstichstellen ständig Dichtungsmasse austritt, was noch dadurch begünstigt wird, dass sich das Nähgut in der Regel zwischen dem Pressfuss und dem unteren Transporteur befindet, wodurch noch zusätzlich Druck auf den mit Dichtungsmasse gefüllten Schlauch ausgeübt wird, was dazu führt, dass ständig Dichtungsmasse austritt und häufig an Stellen der Nähvorrichtung sowie des Nähgutes gelangt, an welchen die Dichtungsmasse nicht erwünscht oder sogar schädlich ist.

Es besteht daher ein Bedürfnis, insbesondere

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fluiddichte textile Stoffe mit textilen Nähten zu verbinden, die ebenfalls ohne wesentliche aufwendige Zusatzmassnahmen die entsprechenden Dichtigkeitsanforderungen erfüllen. In einem solchen Fall kann das textile Stoffmaterial häufig Kunststoffolien ersetzen, die durch Schweissen dicht miteinander verbunden sind.

Eine weitere wesentliche Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, zumindest weitgehend fluiddichte Textilnähte zu erzeugen, ohne dass hierzu aufwendige separate Dichtmittel erforderlich sind.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 2 und/ oder 1.

Bei Vergrösserung des tatsächlichen Volumens erfolgt ein Abfall der Dichte, derart, dass dasselbe Material einen grösseren Raum einnimmt. Bei der Vergrösserung des scheinbaren Volumens ändert das Material seine Form im mikroskopischen Bereich derart, dass dies makroskopisch als Volumen-vergrösserung erscheint.

Die Grösse der Volumenänderung ist gemäss Anspruch 3 so zu bemessen, dass das beim Nähen erzeugte Stichloch des Fadens durch die Expansion ausgefüllt, sozusagen verschlossen wird. Hierfür reichen Durchmesservergrösserungen zwischen 20% und 200%, bevorzugt zwischen 30% und 150%, insbesondere zwischen 40% und 100% aus. Bei den meisten Materialien werden die besten Ergebnisse mit Durchmesservergrösserungen zwischen 50% und 80% erzielt.

Für die herbeizuführende Volumenänderung steht eine Reihe von Massnahmen zur Verfügung. So kann etwa die Aussenschicht des Fadens durch einen schäumbaren Kunststoff gemäss Anspruch 4 gebildet werden, der nach der Verarbeitung des Fadens in der Naht durch Temperatur- und/oder Katalysatoreinwirkung in der üblichen Weise aufgeschäumt wird. Das Schäumverhältnis kann dabei gering, beispielsweise unter 1:2 gehalten werden, so dass sich dennoch eine relativ feste Oberfläche des expandierten Fadens ergibt. Da der Faden bei der Verarbeitung noch ungeschäumt vorliegt, stören weder der Schäumvorgang noch die geschäumte Konsistenz des Fadens dessen Verarbeitung beim Nähvorgang.

Weiter kann daran gedacht werden, andere, insbesondere anorganische Blähmaterialien gemäss Anspruch 5 zu verwenden, insbesondere Blähperlit, Blähglimmer oder Blähgraphit. Insbesondere im Falle einer Verwendung von Blähgraphit ergibt sich zugleich eine gewünschte reibungsmindernde Beeinflussung der Oberfläche des Fadens, der dessen Verarbeitung beim Nähvorgang erleichtert.

Insbesondere im Bereich grösserer Fadendurchmesser ist es bekannt, eine Beschichtung der so erhaltenen Schnüre durch Polytetrafluorethylen vorzunehmen. Hier kann der Einsatz der Erfindung gemäss Anspruch 6 dadurch erfolgen, dass das Polytetrafluorethylen mit einem expansionsfähigen Material vermischt aufgebracht wird, und das expansionsfähige Material nach der Verarbeitung durch entsprechende Einwirkung, welche eine Expansion hervorruft, expandiert wird.

Schliesslich ist denkbar, chemische Zustandsän-

derungen einer Oberflächenbeschichtung zur Volu-menvergrösserung zu verwenden, in diesem Zusammenhang kann daran gedacht werden, Moleküle zu verwenden, welche in der Lage sind, aufgrund von Konformationsänderungen Volumenänderungen herbeizuführen. Solche Moleküle können beispielsweise ausgewählt werden aus der Gruppe der natürlichen oder synthetischen Heteropolymeren, insbesondere Peptiden oder Proteinen; natürlichen oder synthetischen Homopolymeren, insbesondere Polysacchariden.

Zur Erhöhung des scheinbaren Volumens kann die Oberfläche durch textiles Fasermaterial gebildet werden, welches beispielsweise durch Umspinnen einer Seele aufgebracht ist, wobei die Seele gemäss Anspruch 8 aus zugfestem Material ist. Dabei können die Aussenfäden aus einem Material gewählt werden, welches den bekannten «Memory»-Effekt aufweist, derart, dass im entspannten «Endzustand» eine erhebliche Abweichung der Faserlängsachse von der Geraden vorliegt. So können beispielsweise gekräuselte Fasern als Aussenfasern verwendet werden. Diese werden jedoch in gestreckter Form locker, also ohne Zugspannung und mit Spiel aufgebracht, und sodann durch Aktivierung des «Memory»-Effektes nach der Verarbeitung in ihre Kräuselform oder dergleichen überführt. Hierdurch erfolgt zwar keine tatsächliche Volumenänderung im strengen Sinn, jedoch eine scheinbare Volumenänderung, die makroskopisch betrachtet einer tatsächlichen Volumenänderung ähnlich ist. Hierauf kann insbesondere dann zurückgegriffen werden, wenn die Anforderungen an die Dichtigkeit nicht zu hoch sind oder vor allem erhöhte Fadenreibung im Stichloch erzeugt werden soll.

Wesentlich ist, dass der Faden im nicht-expan-dierten Zustand verarbeitet wird, und anschliessend die Volumenvergrösserung stattfindet, wenn der Faden in der Naht verarbeitet ist. Hierzu kann ggfs. eine Aktivierung auch vor der Verarbeitung erfolgen, wenn diese erst entsprechend verzögert zur Expandierung führt.

Die Massnahmen der Ansprüche 9 und 10 weisen den Vorteil auf, dass eine Vielzahl von Vorläufermaterialien zur Verfügung steht, welche physikalisch und/oder chemisch in die jeweiligen Produkte umgewandelt werden können, wobei die Produkte die Eigenschaften aufweisen, ihr Volumen gegenüber den Vorläufermaterialien zu vergrössern bzw. dem Nähfaden eine gute Haftwirkung an dem Nähgut zu verleihen.

Darüber hinaus kann eine physikalische Umwandlung jedoch auch darin bestehen, unlösliche Materialien, beispielsweise Stärke, in ein lösliches Produkt, z.B. durch Erwärmen, umzuwandeln, welches dann die gewünschten Eigenschaften Haftwirkung, Dichtfähigkeit und/oder Quellfähigkeit aufweist.

Durch die zusätzlichen Hilfsstoffe gemäss Anspruch 11 ist es zum einen möglich, eine chemische Aktivierungsbehandlung der Vorläufermaterialien, etwa eine Polymerisation, also eine Verlängerung der Molekülketten herbeizuführen. Eine derartige Polymerisation führt mit den erfindungsge-mässen Materialien in der Regel - neben der Haftwirkung - zu Volumenvergrösserungen.

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Zum anderen ist es mit den Hilfsstoffen gemäss Anspruch 11 möglich, weitere Eigenschaften, wie beispielsweise Plastizität, Geschmeidigkeit, Gleitfähigkeit, Restwassergehalt usw. einzustellen.

In besonders bevorzugter Weise wird gemäss Anspruch 12 die Haftwirkung nach einer Zeitspanne von höchstens einigen Tagen an freien Oberflächen des Fadens deaktiviert. Dadurch wird erreicht, dass bei der bestimmungsgemässen Benutzung des vernähten Flächengebildes eine oberflächenseitige Klebrigkeit im Bereich der Naht nicht auftritt, sondern dort eine entsprechende Abbindung der Oberfläche erfolgt ist, so dass diese keine erhöhte Haftwirkung mehr aufweist. Je nach den Erfordernissen der Fertigung kann es jedoch vorteilhaft sein, die Zeitspanne für die Deaktivierung erheblich geringer anzusetzen, so beispielsweise nur einige Minuten oder gar Sekunden, um sofort anschliessend eine Behinderung der weiteren Arbeitsvorgänge durch eine Klebrigkeit der Naht nach aussen hin auszu-schliessen. In jedem Falle hält die Haft- oder Klebewirkung aber in den Bereichen an, in denen die Oberfläche des Fadens an anderen Fadenoberflächen oder an Oberflächen des vernähten Flächengebildes anliegt, so dass dort die Haft- oder Klebewirkung unverändert bzw. nach Abbindung verstärkt aufrechterhalten wird.

Ein vorteilhaftes System ist ein solches gemäss Anspruch 13. Hier wird Acrylamid als Vorläufermaterial eingesetzt, welches zusätzlich die Quervernet-zer Methylenbisacrylamid und N,N,N',N'-Tetrame-thylethylendiamin sowie den Weichmacher Glycerol als Hilfsstoffe enthält.

Ein mit einem derartigen Vorläufermaterial versehener Nähfaden weist den Vorteil auf, dass das Acrylamid leicht, z.B. mit UV-Licht und/oder Peroxiden zu Polyacrylamid polymerisiert werden kann. Nach dem Nähen verliert der Faden im Laufe von einem oder mehreren Tagen an Wasser. Das Glycerol hält jedoch einen Restwassergehalt zurück, so dass der Nähfaden nach Vernähen, beispielsweise zu einer Kettenstichnaht, eine plastische Konsistenz erhält, wodurch er relativ klebrig wird und somit gut an Nähgut und Stichloch haftet. Wird die so erhaltene Naht dann im fertigen Textil einer erhöhten Feuchtigkeit ausgesetzt, zum Beispiel einem Re-genguss, so quillt das Polyacrylamidgel durch Wasseraufnahme wieder derart auf, dass die Nadelstichlöcher von dem Polymer ausgefüllt werden, wodurch diese wasserdicht verschlossen werden. Somit steht erfindungsgemäss quasi eine «intelligente Naht» zur Verfügung, welche reversibel in besonders feuchter Umgebung aufquillt und in trok-kener Umgebung wieder schrumpft - ohne jedoch ihre gute Haftung am Nähgut einzubüssen.

Eine ähnliche Wirkung lässt sich erreichen, wenn man kaltwasserunlösliche Stärken, insbesondere Kartoffelstärken, als Vorläufermaterial einsetzt, diese durch Wärmeeinwirkung nach dem Nähvorgang, beispielsweise durch Wasserdampf, in Lösung bringt - gegebenenfalls vor Verarbeitung mit bakteriziden oder fungiziden Mitteln zum Schutz vor mikrobiologischer Zersetzung versetzt - wodurch sich ein Polysaccharidfilm auf dem Nähfaden und in der Umgebung des Stichloches ausbildet. Dieser Film hat ähnlich wie ein Tapetenkleister die Eigenschaft zu kleben und analog zu dem Polyacrylamid-Sy-stem ist er in der Lage reversibel Wasser aufzunehmen und zu quellen.

Textilien, welche mit einer derartigen Naht vernäht sind, können auch mit Temperaturen von etwa 40°C bis 60°C gewaschen werden, ohne dass das Stärke-Vorläufermaterial herausgelöst wird, da dieses eine kaltwasserunlösliche Stärke umfasst, die in dem angebenen Temperaturbereich noch nicht löslich ist.

Die Ansprüche 14 bis 17 betreffen ein nähfähiges Flächengebilde, welches mit einem erfindungs-gemässen Nähfaden vernäht ist.

Als Material für die zu verbindenden flächigen Stoffe kommen grundsätzlich alle fluiddicht ausgerüsteten textilen Flächengebilde sowie Folien usw. wie etwa auch Papier, Leder und dergleichen in Frage. Besonders bevorzugt sind jedoch naturidentische Stoffe, deren Entsorgung problemlos ist bzw. die bei der Entsorgung etwa durch Verwendung als Futtermittel oder dergleichen zusätzlichen Nutzen haben. In diesem Sinne besonders geeignet sind textile Flächengebilde auf der Basis von organischen, nachwachsenden Fasern wie Flachs, Leinen oder auch Seegras oder dergleichen, die in jeder beliebigen Weise verarbeitet und fluiddicht gemacht werden können. Eine Möglichkeit der fluiddichten Abdichtung ohne eine Verwendung künstlicher Stoffe ist beispielsweise eine Abdichtung mit Bienenwachs.

Häufig wird es zur vollständigen Abdichtung auch zwischen den miteinander zu verbindenden Stofflagen erforderlich sein, ein Kederband oder dergleichen mit einlaufen zu lassen und an der Nahtstelle zu vernähen. Dieses kann aus demselben Material wie das Material des Nähfadens bestehen und somit im Anschluss an die Verarbeitung z.B. ebenfalls expandiert werden, um zusätzlichen Dichtdruck zu erzeugen. Ggfs. kann dieses Kederband aber auch aus einem anderen, insbesondere weichelastischen Material bestehen, welches beim Nähvorgang komprimiert wird und auf diese Weise den Dichtdruck erzeugt. In Frage kommen insoweit Kederbänder aus Latex, Weichgummi oder dergleichen.

Der Erfindung der Ansprüche 2 bis 13 kommt über die Verwendung bei selbstdichtenden Nähten hinaus weitere Bedeutung zu.

So ermöglicht die Expansion des Nähfadens nach der Verarbeitung eine drastische Erhöhung der Reibung des Fadens im Stichloch, und damit eine Selbsthaltewirkung bei unterbrochenem Fadenlauf. Dies kann vor allem dazu genutzt werden, Kettenstichnähte in wesentlich vergrössertem Umfang zu verwenden, ohne Gefahr zu laufen, dass eine nicht vollständige Verankerung des Kettenfadens oder ein Bruch des Kettenfadens zu einem Aufgehen der ganzen Naht führt. Im Falle eines solchen Fadenbruches halten die benachbarten Stichlöcher den Faden fest und vermeiden so, dass der Faden freikommt und die Naht gänzlich aufgeht. Da Kettenstichnähte bekanntlich ohne Spulfaden erzeugt werden, entfällt die Notwendiskeit der Zuführung eines Spulfadens, der in sehr begrenzter Länge auf der Spule aufgewickelt ist und daher zu

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häufigen Unterbrechungen des Nähvorganges zum Zwecke des Spulenwechsels führt. Dieser Selbsthemm- bzw. Selbsthalteeffekt des erfindungsge-mässen Nähfadens im Rahmen einer Kettenstichnaht eröffnet somit den produktionstechnisch günstigeren Kettenstichnähten erheblich weitergehende Anwendungsgebiete als bisher.

Insofern lässt sich also mit dem nach dem Nähen volumenvergrösserten, beispielsweise quellenden Faden ein ähnlicher Vorteil hinsichtlich der breiteren Anwendbarkeit bzw. der Vermeidung von Nachteilen von Kettenstichnähten erreichen, wie mit dem Nähfaden mit einer Oberfläche erhöhter Haftwirkung. Selbstverständlich ist die kombinierte Anwendung beider Massnahmen, also einer Oberflä-chenvergrösserung und einer Erhöhung der Haftwirkung, insbesondere Klebewirkung, von besonderem Vorteil, da nicht nur die Haltewirkung des Fadens der Kettenstichnaht an den Stichverknüpfungen bzw. in den Stichlöchern dadurch weiter erhöht wird, sondern darüber hinaus auch die Verklebung des Nähfadens einen zusätzlichen Beitrag zur Dichtheit leistet. Eine Dichtheit gegenüber Wasserdurchtritt kann insbesondere dadurch unterstützt werden, dass der klebefähige Faden hydrophobiert wird. Umgekehrt kann aber auch sowohl der Nähfaden mit der Oberfläche erhöhter Haftwirkung wie auch der quellfähige Nähfaden in einer Steppnaht verwendet werden, wenn diese im Einzelfall gewünscht oder erforderlich sein sollte. Die Quellfähigkeit führt auch im Rahmen einer Steppnaht zu einer entsprechenden Abdichtung, während die Klebewirkung die Verankerung auch der Steppnaht noch weiter erhöht; dies kann etwa von Interesse sein, wenn ein mit einer solchen Naht versehenes Gebilde in viele kleine Gebilde unterteilt werden soll, die jeweils von einer kurzen Strecke der Naht gehalten werden sollen.

Auch bei der Verwendung einer Naht mit Spulfaden jedoch ergibt sich ein Vorteil dadurch, dass durch die vor der Verarbeitung verminderte Fadendicke eine erheblich grössere Fadenlänge auf der Spule gespeichert werden kann, und so die Anzahl der Betriebsunterbrechungen vermindert werden kann. Dennoch liegt der Faden nach der Verarbeitung, also in Benutzung, in einer gewünschten höheren Fadendicke vor, die zur Erzielung eines günstigen Ausreissverhaltens oder aus sonstigen Gründen gewünscht wird.

Die Seele des Fadens kann aus jedem geeigneten zugfesten Material bestehen, welches mit dem Material der expandierbaren Oberflächenschichten kompatibel ist. So kann als Material für die Seele Baumwolle, Kevlar, Kohlefasern oder Glasfilament verwendet werden. Die Seele braucht jedoch grundsätzlich nicht aus einem gegenüber den Oberflächenschichten unterschiedlichen Material bestehen, so lange sichergestellt ist, dass der Expansionseffekt auf die Oberflächenschichten beschränkt ist.

Beispiel 1

Zur Herstellung einer wenigstens spritzwasserdichten Naht wird ein handelsüblicher Nähfaden durch eine wässrige Lösung eines Silikonharzes als

Vorläufermaterial geführt. Als Silikonharz dient hierbei handelsübliches Silikonharz MK der Wacker-Chemie AG. Nachdem der Nähfaden das Tauchbad oder einen mit der Silikonharzlösung getränkten Schwamm passiert hat, wird er der Nähvorrichtung zugeführt und beispielsweise Teile einer Motorradkleidung als Nähgut mittels dieses Fadens vernäht.

Die so entstandene Naht wird dadurch einer Aktivierungsbehandlung unterzogen, dass ein handelsüblicher Härter in wässriger Lösung, im Beispielsfalle eine aluminiumorganische Verbindung, unter dem Namen F100% der Wacker-Chemie im Handel erhältlich, mittels einer Sprühdüse auf die frische Naht aufgebracht wird. Durch die Zugabe des Härters auf die Naht wandelt sich das Vorläufermaterial-Silikonharz in ein Hochpolymersilikonharz um, welches zum einen der Naht eine erhöhte Haftung am Nähgut verleiht und zum anderen die Nadeleinstichstellen der Naht im wesentlichen wasserdicht macht, wobei hier neben der Expansionswirkung die Klebeabdichtung im Vordergrund steht.

Hierbei resultiert die Wasserdichtheit im wesentlichen aus der Klebeeigenschaft des Silikonharzes, welches den Faden im Stichloch ummantelt und dann abbindet bzw. vernetzt und sowohl am Nähfaden als auch am Nähgut haftet.

Beispiel 2

Ein handelsüblicher Nähfaden, beispielsweise ein Baumwollfaden, wird wie in Beispiel 1 durch eine wässrige Lösung eines Copolymerisates aus Vinylchlorid und Vinylacetat sowie einem Weichmacher, im Beispielsfalle Diphenylphthalat, geführt. Anschliessend führt man den derart getränkten Faden einer Nähvorrichtung, im Beispielsfalle einer handelsüblichen Industrienähmaschine, zu.

Dabei dient das Copolymerisat aus Vinylchlorid und Vinylacetat in Form einer wässrigen Dispersion mit Cellulose als Stabilisator als Vorläufermaterial und im Beispielsfalle wird hierzu Vinnol-Dispersion 50/25C, welche von der Wacker-Chemie AG vertrieben wird, verwendet. Auf der Nähmaschine wird eine Regenkleidung aus einem Kunststoffmaterial mit dem erfindungsgemässen Nähfaden als Kettenstichnaht vernäht. Anschliessend wird die Naht für eine kurze Zeit einer Hochfrequenzbehandlung als Aktivierungsbehandlung, insbesondere einer Mikrowellenbehandlung, ausgesetzt. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn man der Dispersion zusätzliche Mikrowellenabsorber wie Russ, Graphit oder leitende Metalloxide oder dgl. zusetzt. Durch diese Art der Aktivierungsbehandlung wird das Vorläufermaterial, im Beispielsfalle das Copolymerisat aus Vinylacetat und Vinylchlorid in ein Produkt umgewandelt, welches gute Klebeeigenschaften sowie Abdichtungseigenschaften aufweist, wodurch die Nadeleinstichstellen der Naht zumindest spritzwasserdicht gemacht werden, so dass beispielsweise ein Motorradfahrer, der eine derartige Regenkleidung trägt, nicht befürchten muss, dass an den Nadeleinstichstellen Wasser durchdringt.

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Beispiel 3

Ein handelsüblicher Baumwollnähfaden wird während der Verarbeitung zu einer Naht durch eine wässrige Lösung eines Acrylamids sowie der Hilfsstoffe Methylenbisacryiamid und N,N,N',N'-Tetramethylethylendiamin als quervernetzende Hilfsstoffe sowie Glycerol als Weichmacher geführt.

Der so behandelte Nähfaden wird dann einer Industrienähmaschine zugeführt und das zu verarbeitende Nähgut wird mit diesem Faden in einer Kettenstichnaht vernäht.

Dann wird eine Aktivierungsbehandlung dadurch durchgeführt, dass eine wässrige Lösung von Ammoniumperoxid auf die Naht aufgesprüht wird und zusätzlich mit einer UV-Lampe beleuchtet wird.

Durch diese Aktivierungsbehandlung wird das Acrylamid bzw. etwa vorhandene Acrylamidoligome-re unter Quervernetzung mit Methylenbisacryiamid und N,N,N',N'-Tetramethylethyiendiamin zu einem gelartigen Polymer-Produkt umgewandelt. Ein derartiges Polymer-Produkt verleiht zum einen dem Nähfaden eine gute Haftung an dem Nähgut im Bereich der Stichlöcher und zum anderen liegt mit diesem System eine «intelligente Naht» vor, da das Nahtmaterial zunächst bei Umgebungstemperatur in relativ trockener Umgebung Wasser verlieren wird, was jedoch nur bis zu einem gewissen Grad möglich ist, da das Giycerin neben seiner Eigenschaft als Weichmacher auch noch als Wasserrückhalter wirkt, wodurch sich eine insgesamt plastische Konsistenz sowie eine gute Haftwirkung des Nähfadens am Nähgut ergibt. Kommt nun beispielsweise ein Motorradfahrer, dessen Regenkleidung mit dem er-findungsgemässen Nähfaden vernäht ist, in den Regen, so quillt der Nähfaden bis zum 10-fachen seines ursprünglichen Volumens im trockenen Zustand auf, wodurch sich durch die starke Expansion in den Nadelstichstellen eine besonders gute Abdichtung ergibt, so dass das Regenwasser nicht durch die Nahtlöcher dringen kann.

Sobald die Naht wieder der normalen Umgebungsluftfeuchtigkeit ausgesetzt ist, verliert sie wieder Wasser und schrumpft hierdurch wieder - ohne jedoch die Haftwirkung einzubüssen -, so dass der Ausgangszustand im wesentlichen wieder hergestellt ist, wobei bei erneuter Wasserexposition der Nähfaden wieder aufquillt. Dies bedeutet, dass hier ein reversibler Wasserabgabe-Wasseraufnahmezy-kius existiert, der die Abdichtung der Nahtstichstellen sowie die Haftung des Nähfadens am Nähgut gewährleistet.

Selbstverständlich kann mit der vorliegenden Erfindung auch grosstechnisch ein erfindungsgemässer Nähfaden hergestellt werden, wobei der Rohfaden mit einer Lösung aus der in der Technik üblichen Avi-vage unter Zusatz der erfindungsgemässen Vorläufermaterialien und/oder Hilfsstoffe imprägniert wird.

Dabei ist es auch hier möglich, Mikrowellenabsorber, wie beispielsweise Graphit, Russ oder leitende Metalloxide zu der Avivage zuzugeben, so dass die Umwandlung des Vorläufermaterials zu dem Produkt mit den gewünschten Eigenschaften bevorzugt durch Mikrowellenabsorption durchgeführt werden kann.

Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aufgrund der Beschreibung eines weiteren Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung.

Es zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt eines Teiles einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens; und

Fig. 2 die Draufsicht eines Teiles einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens.

In den Fig. 1 und 2 ist mit 1 die sogenannte Stichplatte einer nicht näher gezeigten Industrienähmaschine in Längsschnittdarstellung bzw. Draufsicht gezeigt. Dabei wird das Nähgut in Pfeilrichtung transportiert. Ein Pressfuss 2 drückt dabei das nicht gezeigte Nähgut gegen einen Untertransport 3, so dass sich eine Bewegung des Nähgutes in Pfeilrichtung gemäss Fig. 1 ergibt. Eine Nadel 4 der Industrienähmaschine bringt einen nicht gezeigten Nähfaden durch das Nähgut, wobei die Nadel 4 die Stichplatte 1 über ein Stichloch 5 durchdringt. Dabei ergibt sich insgesamt aufgrund der vorbestimmten Nadelbewegung und/oder Transport und/oder Fadenzuführung die Art der gewünschten Naht, beispielsweise eine Kettenstichnaht.

Wird nun beispielsweise ein mit einer Dispersion einer kaltwasserunlöslichen Stärke beaufschlagter Faden der Nadel 4 zugeführt, so wird die entstehende Naht in Richtung auf eine Austrittsöffnung 6 geführt. Dieser Austrittsöffnung wird über eine Leitung 7 im Beispielsfalle Wasserdampf zugeführt, wodurch die kaltwasserunlösliche Stärke als Vorläufermaterial zu einem Produkt klebriger Konsistenz umgewandelt wird. Das Produkt verleiht dabei der Naht eine erhöhte Haftung am Nähgut und dichtet gleichzeitig die Nadeleinstichstellen der Naht so ab, dass diese im wesentlichen wasserdicht gemacht werden. Darüber hinaus kann das entstehende Stärkeprodukt nach seiner Trocknung noch Wasser aufnehmen, beispielsweise in einer Regenkleidung für Motorradfahrer, wodurch der Nähfaden der Naht aufquillt und hierdurch die Nadeleinstichstellen in dem Nähgut durch Expansion besonders gut abdichtet.

Im Beispielsfalle kann der entstandene überschüssige Wasserdampf über eine Dampfabsau-gung 8 abgeleitet werden.

Es ist jedoch auch selbstverständlich möglich, die Austrittsöffnung 6 beispielsweise noch mit einer zusätzlichen Sprühdüse zu versehen, wodurch andere Hilfsstoffe, etwa solche, die eine Polymerisation eines auf den zu vernähenden Faden aufgebrachten Monomeren bewirken, wodurch sich ebenfalls die erwünschten Eigenschaften einstellen.

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Patentansprüche

1. Nähfaden, dadurch gekennzeichnet, dass er wenigstens an seiner äusseren Oberfläche mindestens ein Vorläufermaterial eines Produktes auf5

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weist, welches einer mit einem derartigen Faden hergestellten Naht eine erhöhte Haftung am Nähgut, verleiht.

2. Nähfaden, dadurch gekennzeichnet, dass er wenigstens an seiner äusseren Oberfläche wenigstens ein Vorläufermaterial aufweist, das sich zu einem solchen Produkt umwandelt, welches den Aus-sendurchmesser des Nähfadens nach dem Vernähen durch Aktivierung einer das tatsächliche oder das scheinbare Volumen vergrössernden Eigenschaft, vergrössert.

3. Nähfaden nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchmesservergrösserung zwischen 20 und 200%, vorzugsweise zwischen 30 und 150%, insbesondere zwischen 40 und 100%, und besonders bevorzugt zwischen 50 und 80% liegt.

4. Nähfaden nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorläufermaterial ein schäumbarer Kunststoff ist.

5. Nähfaden nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorläufermaterial anorganische Blähmaterialien, wie Blähperlit, Blähglimmer oder Blähgraphit, enthält.

6. Nähfaden nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorläufermaterial Polytetrafluorethylen umfasst, welches mit einem expansionsfähigen Material vermischt ist.

7. Nähfaden nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorläufermaterial Moleküle enthält, die in der Lage sind, aufgrund von Konformationsänderungen Volumenänderungen herbeizuführen, wobei die Moleküle ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus: natürlichen oder synthetischen Heteropolymeren, insbesondere Peptiden oder Proteinen; natürlichen oder synthetischen Homopolymeren, insbesondere Polysacchariden.

8. Nähfaden nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Seele aus zugfestem Material aufweist und/oder das Produkt ein Kleber ist.

9. Nähfaden nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorläufermaterial wenigstens eine physikalisch und/oder chemisch aktivierbare Substanz ist.

10. Nähfaden nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorläufermaterial ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: Silikonharzen; Alkylsilikonharzen, Methylsilikonharzen; Aryisilikonharzen; Copolymerisaten aus Vinylchlorid und Vinylacetat; Polysacchariden, kaltwasserunlöslichen Polysaccharidprodukten; Estern aus Polysacchariden und anorganischen Säuren, Estern aus Polysacchariden und organischen Säuren; Polysaccharidethern; Stärken, Kartoffelstärken; Estern aus Stärken und anorganischen Säuren, Estern aus Stärken und organischen Säuren; Stär-keethern, stickstoffhaltigen Stärkeethern, kationischen Stärkeethern, insbesondere deren Salze; Acrylamiden, N- und C-substituierten Acrylamiden bzw. Acrylamidoligomeren; schäumbaren Kunststoffen; anorganischen Blähmaterialien wie Blähperlit, Blähglimmer oder Blähgraphit; sowie deren Mischungen.

11. Nähfaden nach einem der Ansprüche 1 bis

10, dadurch gekennzeichnet, dass der Faden zusätzliche Hilfsstoffe enthält, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: Ausrüstungen für Fäden; natürlichen und synthetischen Wachsen; Paraffinen; Quervernetzern für wachsende Polymerketten, insbesondere Methylenbisacryiamid oder N,N,N',N'-Te-tramethylethylendiamin; Weichmachern, insbesondere Dibutylphthalat, Glycerol; anorganischen Füllstoffen, organischen Füllstoffen; Aktivatoren; Radikalstartern, Peroxiden, Metallorganylen, insbesondere Aiuminiumorganyle; sowie deren geeignete Mischungen.

12. Nähfaden nach einem der Ansprüche 1 bis

11, dadurch gekennzeichnet, dass die erhöhte Haftreibung an freien, nicht mit dem Nähgut in Kontakt stehenden Oberflächen des Fadens nach einer Zeitspanne von höchstens einigen Tagen, insbesondere von höchstens wenigen Minuten nachlässt.

13. Nähfaden nach einem der Ansprüche 1 bis

12, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorläufermaterial Acrylamid ist; und dass die Hilfsstoffe Methylenbisacryiamid und N,N,N',N'-Tetramethylethylen-diamin sowie Gycerol sind.

14. Nähfähiges Flächengebilde, welches wenigstens zwei miteinander vernähte Teilstücke aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass deren Naht mit einem Nähfaden nach einem der Ansprüche 1 bis 13 genäht ist.

15. Flächengebilde nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Naht eine Kettenstichnaht ist.

16. Flächengebilde nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Teilstücken im Nahtbereich ein Kederband angeordnet ist.

17. Flächengebilde nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Kederband ein Textilma-terial aus dem Material des Nähfadens ist.

18. Verfahren zur Herstellung von wenigstens spritzwasserdichten Nähten mittels eines Nähfadens gemäss Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass a) ein Nähfaden wenigstens an seiner äusseren Oberfläche mit einem Vorläufermaterial eines Produktes versehen wird;

b) der Nähfaden einer Nähvorrichtung zugeführt wird und an einem Nähgut zu einer Naht verarbeitet wird; und c) die Naht einer Aktivierungsbehandlung unterzogen wird, wobei sich das Vorläufermaterial in das gewünschte Produkt umwandelt, und wobei das Produkt der Naht eine erhöhte Haftung am Nähgut verleiht und/oder die Nadeleinstichstellen der Naht im wesentlichen wasserdicht macht.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass ein klebriges und/oder dichtendes Produkt gebildet wird.

20. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche mit dem Vorläufermaterial durch Sprühen, Tauchen, kontinuierlich oder diskontinuierlich versehen wird.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt a) nach Schritt b) erfolgt.

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CH 685 566 A5

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis

21, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorläufermaterial ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus: Silikonharzen; Alkylsilikonharzen, Methylsilikonharzen; Arylsilikonharzen; Copolymerisaten aus Vinylchlorid und Vinylacetat; Polysacchariden, kaltwasserunlöslichen Polysaccharidprodukten; Estern aus Polysacchariden und anorganischen Säuren, Estern aus Polysacchariden und organischen Säuren; Polysaccharidethern; Stärken, Kartoffelstärken; Estern aus Stärken und anorganischen Säuren, Estern aus Stärken und organischen Säuren; Stärkeethern, stickstoffhaltigen Stärkeethern, kationischen Stärkeethern, insbesondere deren Salze; Acrylamiden, N- und C-substituierten Acrylamiden bzw. Acrylamidoligomeren; schäumbaren Kunststoffen; anorganischen Blähmaterialien wie Blähperlit, Blähglimmer oder Biähgraphit; sowie deren Mischungen.

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis

22, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt a) und/ oder c) zusätzliche Hilfsstoffe verwendet werden, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: Ausrüstungen für Fäden; natürlichen und synthetischen Wachsen; Paraffinen; Quervernetzem für wachsende Polymerketten, insbesondere Methylenbisacryiamid oder N,N,N',N-Tetramethylethylendiamin; Weichmacher, insbesondere Dibutylphthalat, Gly-cerol; anorganischen Füllstoffen, organischen Füllstoffen; Aktivatoren; Radikalstartern, Peroxiden, Me-tallorganylen, insbesondere Aluminiumorganyle; sowie deren geeignete Mischungen.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis

23, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt c) chemische und/oder physikalische Aktivierung, insbesondere Thermoaktivierung, Heissversiegelung, Hochfrequenzaktivierung, Licht-, insbesondere UV-Licht-aktivierung, chemische Polymerisation, chemische Härtung, Radikalstart; oder deren Kombinationen, umfasst.

25. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt a) als Vorläufermaterial Acrylamid; als quervernetzende Hilfsstoffe Methylenbisacryiamid und N,N,N',N'-Te-tramethylethylen-diamin; und als Weichmacher Gy-cerol verwendet wird; und in Schritt c) die Aktivierungsbehandlung durch Aufbringen von wässrigen Peroxidlösungen, insbesondere Ammoniumperoxidlösungen, und/oder UV-Beleuchtung durchgeführt wird.

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