CH708682A1

CH708682A1 - Garniturträger.

Info

Publication number: CH708682A1
Application number: CH01755/13A
Authority: CH
Inventors: Dr Peter Artzt; GüNTER STEINBACH; Dr Volker Jehle
Original assignee: Graf & Co Ag
Priority date: 2013-10-15
Filing date: 2013-10-15
Publication date: 2015-04-15
Also published as: WO2015054798A1; EP3058120A1; US10392735B2; CN105814247A; US20160273138A1; BR112016007175A2; CN105814247B; EP3058120B1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Garniturträger für flexible oder halbstarre Garnituren. Der Garniturträger ist ein durch Vernadelung verfestigtes gekäfeltes Wirrvlies, Das Wirrvlies ist aus PES- oder PA-Fasern gebildet und mit einem Polymer imprägniert.

Description

Beschreibung

[0001 ] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Garniturträger für flexible oder halbstarre Garnituren.

Flexible und halbstarre Garnituren werden in verschiedenen Bereichen der Verarbeitung von textilen Fasern eingesetzt. Eine flexible oder halbstarre Garnitur besteht im Wesentlichen aus einem Garniturträger und den Garniturspitzen. Die Garniturspitzen werden durch Drahthäkchen gebildet, welche U-förmig ausgebildet sind. Die Drahthäkchen werden in einem sogenannten Setzvorgang in bestimmten Abständen und Anordnungen durch den Garniturträger hindurch gestochen, wobei deren Enden aus dem Garniturträger hervorstehen und die Garniturspitzen bilden. Die Anzahl Garniturspitzen pro Flächeneinheit wird als Spitzendichte bezeichnet. Die Drahthäkchen werden im Garniturträger gehalten und weisen abhängig von ihrer Form und Länge sowie der Beschaffenheit des Garniturträgers eine gewisse Flexibilität auf. Halbstarre Garnituren weisen die stärkeren Drahthäkchen auf als die flexiblen Garnituren. Ebenfalls ist der Garniturträger bei halbstarren Garnituren stärker, im Sinne von geringerer Flexibilität, als bei flexiblen Garnituren ausgeführt.

[0002] Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Ausführungen von Garniturträgern bekannt, wobei diese in der Regel mehrschichtig ausgeführt sind. Die DE 10 2006 016 832 offenbart einen Garniturträger aus mindestens zwei Schichten, einer Unterschicht und einer Deckschicht. In der Unterschicht werden die Drahthäkchen verankert. Die Deckschicht hingegen ermöglicht ein ungestörtes Schwingen der Drahthäkchen, was im Besonderen bei einer Anwendung in der Kardierung wichtig ist. Die Unterschicht wird aus einem Vliesstoff gebildet, wobei sich das Material des Vliesstoffes vom Material der Deckschicht unterscheidet.

Die CH 631 134 offenbart einen Garniturträger bestehend aus einem Grundkörper mit i darin eingebetteten Verstärkungseinlagen. Der Grundkörper ist aus einem elastischen Kunststoff und die Verstärkungseinlagen aus Gewebe oder Gewebeschichten hergestellt.

[0003] In der DE 7 414 314 wird eine bekannte Ausführung von Garniturträgern, welche aus mehreren Gewebeschichten besteht, dahingehend verbessert, dass mindestens eine Schicht aus einem Vliesstoff eingefügt wird.

Die CH 704 412 offenbart einen Garniturträger, welcher aus einem Vlies besteht, das aus einer bestimmten Mischung von verschiedenen Fasertypen hergestellt wird. Zur Anwendung kommen dabei insbesondere Schrumpffasern, welche bei einer thermischen Behandlung im Herstellungsprozess zu einer Verfestigung des Vlieses führen.

[0004] Alle aus dem Stand der Technik bekannten Garniturträger haben den Nachteil, dass sie aus mehreren Schichten aufgebaut werden oder aus einer bestimmten Mischung von verschiedenen Fasern bestehen, wobei die unterschiedlichen Schichten respektive die verschiedenen Fasern miteinander verbunden werden müssen. Die Notwendigkeit eines schichtweisen Aufbaus oder der Verwendung verschiedener Materialien bei einem Vlies für einen Garniturträger erscheint dadurch zwingend, dass einerseits eine starke Verankerung der Drahthäkchen im Garniturträger und andrerseits eine gewisse Beweglichkeit der Garniturspitzen und auch deren Sitz im Garniturträger gewährleistet sein muss. Nachteilig an Garniturträgern nach dem Stand der Technik sind auch relativ schwache Rückstellkräfte, welche die Garniturspitzen nach einer Auslenkung jeweils in die ursprüngliche Position zurückbringen. Dies ist auch darin begründet, dass bekannte Garniturträger nach kurzer Zeit ausleiern und dadurch die Garniturspitzen im Garniturträger zu viel Spiel aufweisen. Dies führt zum sogenannten Überreissen der Garnitur.

[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Garniturträger zu schaffen, welcher einen einfachen Aufbau und eine für die Verankerung von Drahthäkchen notwendige Festigkeit aufweist und trotzdem die notwendige Beweglichkeit der Drahthäkchen zulässt.

[0006] Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil der unabhängigen Ansprüche.

[0007] Zur Lösung der Aufgabe wird ein Garniturträger für flexible oder halbstarre Garnituren vorgeschlagen, welcher ein durch Vernadelung verfestigtes getäfeltes Wirrvlies ist, wobei das Wirrvlies aus Polyester (PES)-Fasern oder Polyamid (PA)-Fasern gebildet ist und mit einem Polymer imprägniert ist.

[0008] Unter einem Wirrvlies ist ein textiles Flächengebilde aus Fasern oder Filamenten zu verstehen, das durch die lose Aneinanderreihung und Aufeinanderschichtung ungeordneter Fasern oder Filamente entsteht. Es wird bei der vorliegenden Erfindung kein Unterschied gemacht zwischen der Verwendung von Stapelfasern und Endlosfilamenten. Ein Vlies kann aus Längs-, Längs- und Quer-, Querfasern oder -filamenten oder aus einer vollkommenen Wirrlage bestehen, wobei bei einer Wirrlage das Vlies als Wirrvlies bezeichnet wird. Sind die Fasern oder Filamente in einer Richtung ausgelegt, spricht man von einem Unidirektionalen Vlies.

[0009] Zur Erlangung der für einen Garniturträger wesentlichen Eigenschaften haben sich zur Wirrvliesbildung Polyester (PES)-Fasern oder Polyamid (PA)-Fasern als geeignet herausgestellt. Bevorzugterweise werden die Fasern als Stapelfasern mit einer Stapellänge von 30 mm bis 80 mm und einer Faserfeinheit von 1 ,0 dtex bis 5,0 dtex verwendet. Die spezifische Festigkeit beträgt 25 cN/tex bis 60 cN/tex. Alternativ können auch Endlos-Filamente mit derselben Faserfeinheit und Festigkeit verwendet werden.

[0010] Wie aus dem Stand der Technik bekannt, werden die zur Bildung des Wirrvlieses verwendeten Fasern nach dem Krempelprozess auf einem Band als Wirrvliesschicht abgelegt und im Anschluss mit einem Vliesquerleger übereinandergeschichtet. Durch die Quertäfelung mehrerer Wirrvliesschichten wird ein getäfeltes Wirrvlies mit Vorzugsrichtung der Fasern in Querrichtung gebildet. Unter der Querrichtung ist die orthogonal zu einer Laufrichtung des Bandes auf dem die Wirrvliesschicht abgelegt wird zu verstehen. Durch die Täfelung (Doublierung) wird das gewünschte Flächengewicht des

2 Wirrvliesanteils des Garniturträgers erreicht. In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Wirrvlies aus mindestens 30-60 Täfelungen, bevorzugterweise aus 40 Täfelungen aufgebaut.

[0011 ] Ein getäfeltes Wirrvlies wird nur begrenzt durch sich selbst zusammengehalten. Um diesen begrenzten Zusammenhalt zu verbessern wird das Wirrvlies einem Vernadelungsprozess unterzogen und dadurch eine Vliesverfestigung erzielt. Eine Vernadelung kann in einer oder auch mehreren Passagen durchgeführt werden. Weiter ist es durch gezieltes Verziehen (Recken) des Vlieses vor oder nach dem Vernadelungsprozess möglich die Faserorientierung im Vlies zu beeinflussen. Dadurch können definierte Kraft-Dehnungseigenschaften des Vlieses in Längs- und Querrichtung eingestellt werden. Durch die Vernadelung wird eine Erhöhung der Dichte des Wirrvlieses bewirkt, es werden bis zu 0.3 g/cm<3>erreicht.

[0012] Nach der Vernadelung wird das Wirrvlies ein erstes Mal durch Kalanderwalzen geführt. Dadurch werden Dickenunterschiede ausgeglichen und eine definierte Dicke respektive Dichte eingestellt.

[0013] Eine wichtige Eigenschaft eines Garniturträgers ist die Dauerelastizität. Die später eingesetzten Garniturspitzen werden derart beansprucht, dass sich die Drahthäkchen hin und her bewegen. Damit die Drahthäkchen in ihrer Befestigung nicht ausleiern, muss der Garniturträger eine hohe Dauerelastizität aufweisen. Zur Erhöhung der Dauerelastizität wird der Garniturträger nach der ersten Kalandrierung mit einem Polymer imprägniert.

[0014] Dabei wird das Polymer, beispielsweise Latex (Acrylnitril), in Form einer wässrigen Dispersion bereitgestellt. Bevorzugterweise beträgt der Wasseranteil 50 bis 70 Prozent, bevorzugterweise weniger als 60 Prozent. Das Wirrvlies wird in dieser Dispersion getaucht, wodurch das Wirrvlies in seinen Hohlräumen die Dispersion aufnimmt. Anschliessend wird das Wirrvlies durch eine zweite Kalandrierung abgepresst zur Abführung überflüssiger Dispersion und in einem weiteren Schritt stabilisiert und getrocknet. Zur Stabilisierung wird üblicherweise ein Infrarot-Feld verwendet, wodurch ein Sedimentieren des Polymers verhindert wird. Die Stabilisierung und Trocknung des Wirrvlieses kann in einem beheizten Raum erfolgen durch den das Wirrvlies transportiert wird. Dabei kann das Wirrvlies auf Bändern, Walzen oder sonstigen geeigneten Mitteln, beispielsweise besaugte Trommeln eines Siebtrommeltrockners, durch den beheizten Raum geführt werden.

[0015] In einer weiteren Ausführungsform können zur Stabilisierung und Trocknung des Wirrvlieses auch beheizte Walzen verwendet werden. Die Beheizung ermöglicht die Schaffung glatter Oberflächen, respektive eine Einstellung der Oberflächenbeschaffenheit des Garniturträgers.

[0016] Die Imprägnierung hat ebenfalls eine Erhöhung der Dichte zur Folge. Mit Hilfe der Veränderung des Polymeranteils in der wässrigen Dispersion kann die eingelagerte Polymermenge im Garniturträger bestimmt werden. Dies wirkt sich aus auf die Elastizität und die Dichte des Garniturträgers, es werden Dichten von 0,4 g/cm3 bis 0,5 g/cm3 erreicht.

[0017] In einer weiteren Ausführungsform ist durch Kaschieren mit einer Polyurethan (PUR)-Folie ein Strukturausgleich zumindest einer Oberfläche des Wirrvlieses vorgesehen. Durch das Kaschieren wird die PUR-Folie mit dem Wirrvlies verbunden. Im Besonderen eignet sich das Thermokaschieren, bei welchem unter Wärmeeinfluss und unter Druck die PUR-Folie auf den Garniturträger aufgebracht wird, beispielsweise mit Hilfe von beheizten Walzen. Die dabei zur Anwendung kommende PUR-Folie weist eine Stärke von 0,1 mm bis 0,5 mm auf. Dieser durch die Folie geschaffene Überzug hat den Vorteil, dass die Oberfläche des Garniturträgers einfach zu reinigen ist und im Einsatz die am Garniturträger vorbeigeführten Fasern zu weniger Anhaftungen führen. Zudem trägt die PUR-Folie zur Verbesserung der dauerelastischen Eigenschaften des Garniturträgers bei.

[0018] In einer bevorzugten Ausführungsform ist vor dem Kaschieren eine Pulverbeschichtung für den Strukturausgleich und zur Haftungserhöhung vorgesehen. Bei dem dabei verwendeten Pulver handelt es sich ebenfalls um Polyester (CoPES). Das in kleinsten Mengen aufgebrachte Pulver ermöglicht eine Egalisierung von herstellungsbedingten Unebenheiten im Wirrvlies und führt zu einer Verbesserung des durch das Kaschieren zu erreichenden Strukturausgleichs. Dabei hat sich das Aufträgen von 25 g/m<2>bis 30 g/m<2>Pulver aus Co-PES als besonders geeignet herausgestellt. Das aufgebrachte Pulver dient auch als Haftvermittler und trägt zu einer besseren Verbindung zwischen dem Wirrvlies und der PUR-Folie bei. Das Pulver weist bevorzugterweise eine Feinheit von 200 pm bis 500 pm auf.

[0019] In einer weiteren Ausführungsform wird zur Beeinflussung der Flexibilität eine oder mehrere Vliesschichten in den Garniturträger eingebracht, welche als unidirektionale Vliese ausgeführt sind. Durch das Einbringen einer unidirektionalen Schicht wird der Garniturträger starrer gegen mechanische Belastungen in Richtungen parallel zu der unidirektionalen Richtung. Durch eine entsprechende Anordnung der unidirektionalen Schicht kann beispielsweise die Flexibilität der Garniturspitzen in Schwingungsrichtung der Garniturspitzen beeinflusst werden.

[0020] Das Verfahren zur Herstellung eines Garniturträgers für flexible oder halbstarre Garnituren umfasst unter anderem die folgenden Schritte:

- Bildung eines getäfelten Wirrvlieses aus Polyester (PES)-Fasern oder Polyamid (PA)-Fasern

- Vernadelung des getäfelten Wirrvlieses

- Erste Kalandrierung nach der Vernadelung zur Einstellung der Dicke und Dichte des Wirrvlieses

- Imprägnierung des erstmalig kalandrierten Wirrvlieses

- Zweite Kalandrierung des imprägnierten Wirrvlieses zur Einstellung der Soll-Dicke des Wirrvlieses

[0021 ] Für das Imprägnieren wird das Wirrvlies in eine wässrige Lösung von Latex getaucht, wobei sich das Wirrvlies mit dem Imprägniermittel vollsaugt. Die überschüssige Menge der wässerigen Lösung wird durch eine anschliessende zweite Kalandrierung abgequetscht und die endgültige Dicke des Wirrvlieses eingestellt.

3 [0022] Die heute gebräuchlichen Garniturträger weisen eine Dicke von 3 mm bis 4 mm auf. Es sind jedoch auch andere Dicken von Garniturträgern möglich.

Der Garniturträger wird zur Herstellung einer flexiblen oder halbstarren Garnitur für die Bearbeitung von textilen Fasern verwendet. Bei der Herstellung der Garnitur werden in einem Setzvorgang Drahthäkchen durch den Garniturträger hindurch gestochen. Die Drahthäkchen bilden auf der Oberseite der Garnitur die Garniturspitzen. Beim Setzvorgang werden die Drahthäkchen in einem den späteren Anforderungen an die Garnitur entsprechenden Abstand voneinander angeordnet. Die Anzahl der dadurch vorhandenen Garniturspitzen pro Fläche wird als Spitzendichte bezeichnet. Aufgrund mechanischer Gegebenheiten der verwendeten Maschinen in der Herstellung der Garnituren ist die in einem Setzvorgang maximal zu erreichende Spitzendichte begrenzt. Ein minimaler Abstand zwischen den Drahthäkchen kann nicht unterschritten werden aufgrund der Drahtgeometrie und der Konstruktion der Setzwerkzeuge.

[0023] Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer beispielhaften Ausführungsform erklärt und durch Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 Schematische Darstellung eines Garniturträgers mit eingesetzter flexibler Garnitur nach dem Stand der Technik

Fig. 2 Schematische Darstellung eines Garniturträgers nach der Erfindung

[0024] In Fig. 1 ist ein bekannter Garniturträger 1 mit eingesetzter flexibler Garnitur 2 dargestellt. Der Garniturträger 1 ist aus mehreren gewobenen Textilschichten 3 zusammengesetzt, die durch Bindemittel oder durch Vulkanisieren mit Kautschuk oder synthetischem Kautschuk zusammengehalten werden. Zusätzlich zu den Textilschichten 3 ist eine Kautsch ukschicht 5 als Deckschicht 5 vorhanden. Die durch den Garniturträger 1 durchgestochenen Drahthäkchen 4 werden im mehrlagigen Gewebe 3 gehalten. Die Drahthäkchen 4 werden im Betrieb stark beansprucht und sind entsprechend im mehrlagigen Garniturträger 1 verankert. Flexible Garnituren 2, wie auch halbstarre Garnituren, werden meist in Streifen mit einer bestimmten Breite b und einer Dicke d gefertigt und anschliessend in so genannten Deckeln eingesetzt oder auf Walzen aufgezogen.

[0025] In Fig. 2 ist eine Ausführungsform des Garniturträgers nach der Erfindung schematisch dargestellt. Der Garniturträger 1 ist in der Darstellung einschichtig mit einem Überzug 12 gezeigt. Der Garniturträger 1 ist ein getäfeltes Wirrvlies aus PES-Fasern (10). Das getäfelte Wirrvlies wurde durch Vernadelung verfestigt und durch eine erste Kalandrierung auf eine bestimmte Dicke gebracht. Durch ein anschliessendes Imprägnieren des Garniturträgers 1 wurde ein Polymer 1 1 in den Garniturträger 1 eingebracht. Durch eine abschliessende zweite Kalandrierung wird die Dicke d erreicht. Auf der Oberseite des Garniturträgers 1 ist über die gesamte Breite b ein Überzug 12 durch Kaschieren mit einer PUR-Folie aufgebracht. Die Oberseite entspricht der Seite, auf welcher später die Drahthäkchen herausstehen und die Garnitur bilden. Der aufgebrachte Überzug 12 dient nicht nur einer Verbesserung der Oberflächenbeschaffenheit des Garniturträgers 1 , sodass die Anhaftung von Staub und Schmutz vermindert werden kann, sondern auch der Verbesserung der dauerelastischen Eigenschaften des Garniturträgers.

[0026] Die Garniturträger werden in der Regel als endlose Bahnen mit einer bestimmten Länge hergestellt und durch den Setzvorgang mit Drahthäkchen zur Bildung der Garniturspitzen bestückt. Nach Abschluss des gesamten Herstellungsprozesses werden die mit Drahthäkchen bestücken Garniturträger in verwendungsfertige Streifen mit der Breite b geschnitten. Dabei beträgt die Breite b abhängig vom Verwendungszweck zwischen 15 mm und 150 mm.

Legende

[0027]

1 Garniturträger

2 Garniturspitzen

3 Textilschicht

4 Drahthäkchen

5 Deckschicht

10 PES-Faser oder PA-Faser

1 1 Polymer

12 Überzug d Dicke des Garniturträgers

4

Claims

b Breite des Garniturträgers Patentansprüche 1. Garniturträger (1) für flexible oder halbstarre Garnituren, dadurch gekennzeichnet, dass der Garniturträger (1) ein durch Vernadelung (21) verfestigtes getäfeltes Wirrvlies ist, wobei das Wirrvlies aus einer PES- oder PA-Faser (10) gebildet und mit einem Polymer (11) imprägniert ist.
2. Garniturträger (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die PES- oder PA-Fasern (10) eine Stapellänge von 30 mm bis 80 mm und eine Faserfeinheit von 1 ,0 dtex bis 5,0 dtex aufweisen.
3. Garniturträger (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die PES- oder PA-Fasern (10) eine spezifische Festigkeit von 25 cN/tex bis 60 cN/tex aufweisen.
4. Garniturträger (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wirrvlies aus mindestens 30 bis 60, bevorzugterweise 40 Täfelungen aufgebaut ist.
5. Garniturträger (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch Kaschieren mit einer PUR-Folie (12) ein Strukturausgleich zumindest einer Oberfläche des Wirrvlieses vorgesehen ist.
6. Garniturträger (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die PUR-Folie (12) eine Stärke von 0,1 mm bis 0,5 mm aufweist.
7. Garniturträger (1) nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Kaschieren eine Pulverbeschichtung für den Strukturausgleich und zur Haftungserhöhung vorgesehen ist.
8. Verfahren zur Herstellung eines Garniturträgers (1) für flexible oder halbstarre Garnituren (2), wobei - aus PES-Fasern oder PA-Fasern (10) ein getäfeltes Wirrvlies gebildet wird, - das getäfelte Wirrvlies einer Vernadelung unterzogen wird, - das vernadelte Wirrvlies einer ersten Kalandrierung unterzogen wird, - das vernadelte und erstmalig kalandrierte Wirrvlies mit einem Polymer (11) imprägniert wird, - das Wirrvlies nach der Imprägnierung durch eine zweite Kalandrierung auf eine gleichmässige Dicke (d) gebracht wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Überzug (12) mit einer PUR-Folie durch Kaschieren aufgebracht wird.
10. Garnitur für die Bearbeitung von textilen Fasern mit einem Garniturträger (1) und Garniturspitzen (2), wobei die Garniturspitzen (2) durch Drahthäkchen (4) gebildet sind, welche in einem Setzvorgang durch den Garniturträger (1) hindurch gestochen sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Garniturträger (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ausgebildet ist. 5