CZ178595A3

CZ178595A3 - Non-woven textile article and process for producing thereof

Info

Publication number: CZ178595A3
Application number: CZ951785A
Authority: CZ
Inventors: Kerrebrouck Jozef Van
Original assignee: Libeltex Nv
Priority date: 1993-01-26
Filing date: 1994-01-25
Publication date: 1995-12-13
Also published as: DE69414549D1; BR9406222A; EP0681620A1; FI953547A; IL108400A0; CN1116862A; BG99811A; TR28299A; ATE173307T1; SK93795A3; JP2868902B2; DE69414549T2; ZA94464B; US6066388A; NO952952D0; CA2154669A1; CA2154669C; AU672278B2; HU9502143D0; NO952952L

Description

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu výroby vícevrstvého netkaného textilního výrobku a netkaného textilního výrobku získaného tímto způsobem.

-i ·*

Dosavadní stav techniky

Technologie výroby netkané textilie suchým způsobem zahrnuje vytváření roun z vláken nebo filamentů, které se následně konzolidují .pojením vláken mechanicky, jako jehlováním (vpichováním), chemicky nebo tepelně.

V oboru jsou již známé vícevrstvé'netkané textilie a textilní výrobky. Patentový spis USA č.3 298 080 popisuje způsob výroby vícevrstvých vpichovaných (jehlovaných) textilií, majících spád pokud jde o jemnost. Vnitřní vrstvy mají nej jemnější vlákna. Kromě toho se orientace vláken mě'ní od vrstvy k vrstvě, V tomto postupu se vytváří rouno kladením různých volně přepletených vrstev vláken na sebe a po té se provádí jehlování pro pojení jednotlivých vrstev k sobě. Proplétání vláken se směrem ke středu rouna zvyšuje, v důsledku toho je v prvé řadě tuhá vnitřní vrstva, zatímco vnější vrstva je poddajnější·.

Patentový spis USA US-A-5 106 679 popisuje třívrstvý samonosný kompozitní materiál, který může ''být použit jako vnitřní strop vozidla. Tuhost je dosahována prostřednictvím vláknitého jádra, obsahujícího palmová nebo lněná vlákna a vláknitého výztužného materiálu, přičemž toto jádro leží mezi dvěma vrstvami kryjícími povrchy. S ohledem na různorodost jeho složení nemůže být takový výrobek zcela recyklovatelný.

Patentový spis USA-A-4 840 832 také popisuje poddajný a pružný strop vozidla, sestávající zejména z netkané texti-2lie obsahující pojivá vlákna. Při tomto způsobu jsou polymerní vlákna tam, kde je to vhodné, pojena dohromady pomocí lehkého jehlování (vpichování) v množství bodů tak, že se vytváří souvislé rouno se stabilitou umožňující manipulaci a jeho následné navíjení. Tato netkaná textilie nedosahuje tuhosti požadované pro to, aby byla samonosná.

Je také známo získávat vpichované “a tepelně pojené třívrstvé netkané textilie mající vysokou tuhost. Mezinárodní patentová přihláška WO-A-92/O5949 popisuje způsob výroby tuhé netkané textilie složené ze tří vrstev. Vnější vrstvy sestávají z vláken mající relativně nízkou teplotu tání. Vnitřní vrstva sestává ze směsi vláken stejného typu s vlákz ny majícími vyšší' teplotu tání. Při tomto způsobu je každá vrstvá předem pojena a navíjena a po té se jednotlivé vrstvy pojí jedna ke druhé vpichováním. Toto vpichování se proto * provádí přes různé vrstvy a kromě toho žene vlákna vnějších vrstev do vnitřní vrstvy. Po té se třívrstvý kompozit zahřívá na úroveň vyšší, než je teplota tání vláken prvního typu, takže se vytvoří plastifikovaná struktura. U toho výrobku se nepočítá s tím, že by byl posléze tvarován a používá se pouT»' ze v plošné formě.

Evropská patentová přihláška EP-A-0 388 062 popisuje způsob výroby absorpčního materiálu, sestávajícího z netkané textilie pojené vpichováním, přičemž vpichování se neprovádí na celou tlouštku vlákenného rouna. Tento způsob je označován jako progresivní jehlování. Získá se tak netkaná textilie, progresivně se měnící hustoty, vhodná jako absorpční materiál. Tato netkaná textilie sestává z jediné vrstvy vláken a není tvarovatelná teplem.

Evropská patentová přihláška EP-A-0 476 538 popisuje způsob výroby vpichované netkané textilie, tvarované tepelným pojením a použité v automobilovém průmyslu. Tento výrobek sestává z polyesterových, polyamidových nebo polyolefi-3í ' nových vláken a obsahuje dva typy vlákna, a to lepivá vlákna a nelepivá vlákna. Tato lepivá vlákna jsou vysoce amorfní vlákna, t.j. vlákna, která měknou a trvale krystalizují během tepelného pojení. Jakmile je jednou pojena, netkaná textilie už nemůže být tvarována za tepla.

Podstata vynálezu

Vynález si klade za úkol vytvořit jednoduchý a rychlý způsob vytváření teplem tvarovatelného netkaného textilního výrobku, t.j. textilního výrobku, která je způsobilý následného tvarování lisováním. Přitom'je požadováno, aby netkaný textilní výrobek byla tuhý a samonosný. Současně je požadováno, abý netkaný textilní výrobek byl poddajný a deformovatelný. Dále si vynález klade, za úkol, aby získaná struktura byla zcela recyklovatelná. Vynález je rovněž zaměřen na vytvoření způsobu, který by vyžadoval méně kroků než známé způsoby podle stavu techniky. Vynález si konečně klade za úkol přinést způsob, který umožňuje získat takový kompozitní materiál rychle ze surových vláken.

Podstatou vynálezu je . netkaný textilní výrobek obsahující .dvě vnější vrstvy vláken a nejméně jednu vnitřní vrstvu vláken složení odlišného od vnějších vrstev, přičemž netkaný textilní výrobek obsahuje konstrukční vlákna a pojivá vlákna, přičemž pojivá vlákna jsou vytvořena alespoň částečné z nejméně jednoho polymeru, jehož teplota tání je nižší, než je teplota tání konstrukčních vláken, která je podle „vynálezu ^zhuštěna„vpichováním (jehlováním) na oboustranách do dané hloubky, přičemž v textilním výrobku zůstává střední oblast nezhuštěná vpichováním.

Pod pojmem konstrukční vlákna se rozumí vlákna, jejichž teplota tání je vyšší, než je teplota tepelného pojení netkaného textilního výrobku.

-4Podle možného provedení tato nezhuštěná střední oblast odpovídá v podstatě vnitřní vrstvě vláken.

Tato nezhuštěná střední oblast obsahuje alespoň část vnitřní vrstvy vláken. Hloubka vpichování odpovídá v podstatě tlouštce vnějších vrstev nebo může lehce přesahovat mez mezi různými vrstvami vláken.

Obsah polymeru (.%), jehož teplota tání je nižší než teplota tání konstrukčních vláken, je větší ve vnějších vrstvách než ve vnitřní vrstvě nebo vrstvách.

Vnější vrstvy, které slouží hlavně pro zajištování tuhosti výrobku po tvarování, činí pro každou vrstvu od 5% do 40% hmotnosti celého netkaného textilního výrobku. Vnitřní vrstva nebo vnitřní vrstvy proti představují od 20% do 90% celé netkaného textilního výrobku.

S výhodou vnější vrstvy tvoří pro každou vrstvu od 15 do 30% celého netkaného textilního výrobku. Vnitřní vrstva tak představuje od 40 do 70% celého netkaného textilního výrobku.

S výhodou sestávají pojivá vlákna alespoň částečně z termoplastického polymeru. Pod pojmem termoplastický se rozumí polymer, který může být ztekucován vzrůstem teploty, na rozdíl od termosetických polymerů, u kterých je tání nemožné.

Pojivá vlákna mohou být jednosložková nebo s výhodou dvousložková. Kde jsou použita dvousložková vlákna, je pouze jedna ze složek polymer, jehož teplota tání je nižší, než je teplota tání konstrukčních vláken a která zajistí vzájemné tepelné pojení vláken. Tento polymer je s výhodou termoplastický.

-5S výhodou obsahují vnější vrstvy od 40 do 100% pojivých vláken a od 0% do 60% konstrukčních vláken a s výhodou od 60 do 80% pojivých vláken a od 20 do 40% konstrukčních vláken.

S výhodou vnitřní vrstva nebo vnitřní vrstvy obsahují od 20 do 100% pojivých vláken, s výhodou od 20 do 100% pojivých vláken nebo ještě výhodněji od 40 do 60% pojivých vláken a od 0 do 80% konstrukčních vláken, s výhodou od 10 do 80% a nejvýhodněji od 40 do 60% konstrukčních vláken.

Je snadné porozumět, že obsah pojivých vláken v různých vrstvách je závislý na typu zvoleného pojivého vlákna (jednosložkové nebo dvousložkové).

S výhodou jsou alespoň nekterá z vláken vnějších vrstev jemnější, než alespoň některá z vláken vnitřní vrstvy nebo vnitřních vrstev. Zejména jsou konstrukční vlákna vnějších vrstev jemnější, než vlákna tvořící vnitřní vrstvu nebo vnitřní vrstvy.

Podle dalšího znaku vynálezu mají pojivá vlákna vnějších vrstev mají tlouštku od 0,5 do 28 dtex a s výhodou od

1,5 do 10 dtex. Pojivá vlákna vnitřní vrstvy mají podle dalšího provedení vynálezu tlouštku od 3 do 40 dtex a s výhodou od 4 do 28 dtex. Konstrukční vlákna vnitřní vrstvy nebo vrstev mají podle dalšího znaku vynálezu tlouštku od 3 do 100 dtex a s výhodou od 6 do 28 dtex.

Podle výhodného provedení vynálezu všechna vlákna, z nichž je vytvořen netkaný textilní výrobek, náleží do stejné skupiny polymerů.

Podle dalšího znaku vynálezu vlákna obsahují 100% polyesteru. Podle alternativních provedení vynálezu vlákna obsahují 100% polyamidu nebo 100% polyolefinu.

-6Podle dalších znaků vynálezu je netkaný textilní výrobek samonosný a tvarovatelný teplem. Podle alternativního provedení vynálezu netkaný textilní výrobek obsahuje dokončovací vrstvu. Podle jiného alternativního provedení obsahuje netkaný textilní výrobek jednu nebo více výztuží.

Vynález se dále vztahuje na způsob výroby vícevrstvého netkaného textilního výrobku obsahujícího konstrukční vlákna a pojivá vlákna, přičemž pojivá vlákna sestávají alespoň částečně z nejméně jednoho polymeru, jehož bod tání je nižší, než bod tání konstrukčních vláken, přičemž podle vynálezu se mykáním a vrstvením do roun vytváří vícevrstvá sendvičová struktura z nejméně tří vrstev nastříhaných textilních vláken nebo filamentů, provádí se povrchové vpichování (jehlování), při kterém se ponechává nejehlovaná střední oblast, a netkaný textilní výrobek se teplem pojí.

Způsob podle vynálezu se vyznačuje obzvláštní kombinací mechanického a tepelného pojení vláknité kompozice, která sestává z nejméně tří vrstev.

S ₍výhodou jsou použitá pojivá vlákna termoplastického typu. Mohou být jednosložková nebo s .výhodou dvousložková·. V tomto případě, je pouze jedna ze složek termoplastického typu (a není schopná krystalizování).

S výhodou vnější vrstvy obsahují 40 až 100% pojivých vláken a vnitřní vrstvy nebo vrstvy od 20 do 100% pojivých vláken.

Při konkrétních provedeních způsobu podle vynálezu jsou podíly a vlastnosti použitých vláken, jak byly popsány výše.

Podle obzvláštního provedení způsobu podle vynálezu

-7se přidávají během vrstvení do roun výztuže. Tyto výztuže sestávají zejména z tkanin, netkaných textilií, úpletů, mřížek nebo různých folií a filmů.

Podle alternativního provedení způsob podle vynálezu obsahuje dokončovací fázi, jako je například impregnování i

chemickými nebo pojivovými látkami.

Zejména obsahuje způsob podle vynálezu tvarovací nebo lisovací pochod, t.j.tvářecí pochod.

; * 'Vť *

t ' *

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je blíže vysvětlen v následujícím popisu na příkladech provedení s odvoláním na připojené výkresy, ve kterých znázorňuje obr.l schéma struktury netkaného textilního výrobku podle vynálezu a obr.2 až 5 schémata různých výrobních linek umožňujících provádět způsob podle vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Materiál (struktura) znázorněný na obr.l je příklad netkaného textilního výrobku, který může být získán způsobem podle vynálezu a má tři odlišné vrstvy, uspořádané v sendvičovém útvaru. Vnitřní vrstva 2 leží me2i dvěma vnějšími vrstvami 3, 4, které mají odlišné složení od vrstvy 2. Vnější vrstvy 3, 4 mohou být buď totožné nebo lehce rozdílné.

Netkaný textilní výrobek 1 má pojivá vlákna a eventuelně konstrukční vlákna. Složení vrstev vláken je symbolizo„váno^na obr.. 1 ..následujícím způsobem.^Čtverečky jsou vyznače·^ na pojivá vlákna 5, 6, označená vztahovými značkami podle typu vrstvy, v níž jsou přítomná. Ve vnějších vrstvách 3, jsou pojivá vlákna 5 vyznačena černými čtverečky a ve vnitřní vrstvě 2 jsou pojivá vlákna 6 vyznačena bílými čtverečky .

Tato pojivá, vlákna 5, 6 mají alespoň pro část vlákna

-8relativné nízkou teplotu táni a ve všech případech nižší, než je teplota konstrukčních vláken. Kroužky jsou vyznačena konstrukční vlákna, označená jako vlákna 7, 8 podle typu vrstvy, kde jsou přítomná. Ve vnějších vrstvách 3, 4 jsou konstrukční vlákna 7 vyznačena bílými kroužky a ve vnitřní vrstvě 2 jsou konstrukční vlákna 8 znázorněna černými kroužky.

Pojivá vlákna 5, 6 mohou být jednosložkového typu nebo s výhodou dvousložkového typu, t.j. obsahují dvě složky, z nichž jedna má nízkou teplotu tání a slouží jako pojivo. Vlákna dvousložkového typu mohou mít dvoufázovou strukturu (vedle sebe - side-by-side), koaxiální strukturu (plášť a jádro) nebo podvojnou strukturu (matrix/fibrila).

Rozdíly mezi vrstvami se projevují zejména v úrovni jemnosti vláken, přídavně v úrovni jejich délky a v úrovni poměru obsahu vláken obou typů. Vnější vrstvy 3, 4a vnitřní vrstva 2 se dále liší způsobem pojení vláken.

Konstrukční vlákna 7 vnějších vrstev 3, £ jsou jemnější, než konstrukční vlákna 8 vnitřní vrstvy 2. Mezi konstrukčními vlákny požadované jemnosti se s výhodou volí pro vnější vrstvy co možná nejdelší vlákna. .Tlouštka konstrukčních vláken 7 vnějších vrstev 3, £ se může lišit od 0,5 dtex do 28 dtex, zatímco tlouštka konstrukčních vláken 8. vnitřní vrstvy 2 se může lišit od 3 do 100 dtex.

Podíl pojivých vláken 5 ve vnějších vrstvách 3., 4 se liší od 40 do 100% složení. Dolní vrstva £ může být eventuelně poddajnější, než horní vrstva 3. V tomto případě obsahuje méně pojivých vláken 5, než horní vrstva 2· Ve vnitřní vrstvě 2 představují pojivá vlákna 6 20 až 60% složení.

Vlákna 5, 2 vnějších vrstev 3, £ byla vzájemně pronášena vpichováním (jehlováním) a jsou tedy zplsténa na každé

-9straně konstrukce, t.j. až do určené hloubky, s výhodou v blízkosti meze mezi vnějšími vrstvami 3, 4_ a vnitřní vrstvou 2.

Pro získání výše popsané struktury je možné použít zejména způsob podle vynálezu, jak bude obecně dále popsán.

V první fázi se směšují pojivá vlákna 5 nebo 6. s konstrukčními vlákny 7, 8a provádí se mykání (druhá fáze) pro vytvoření netkaných roun. Je možné použít tolika mykacích strojů, kolik vrstev různých složení se má získat. Alternativně je možné rovněž napájet jediný mykací stroj systémem split-feed, v němž může být napájení mykacího stroje rozděleno do komůrek přijímajících různé směsi vláken. Použité mykací stroje mohou být typu pro česanou přízi (Worsted, Cotton Card) nebo pneumatického typu (Airlay). Jsou uspořádány v řadě nebo kolmo na linku v případě kladení roun. Pro -toto ’ kladeni roun je možné použít rozprostírací/rounovací stroj (Blamire) nebo camelback. Jednotlivé vrstvy mohou projít tažnou stanicí, před tím, než jsou pojeny. V tomto stádiu mohou být rovněž zaváděny výztuhy, jako tkaniny, netkané textilie, úplety, mříže nebo různé filmy a folie.

Rouno vytvořené na výstupu ze soupravy mykacích a rozprostíracích strojů (druhá fáze) má již před pojením třívrstvý sendvičový tvar. Na rozdíl od známého stavu techniky zde tedy nejsou etapy tvorby rouna v jedné vrstvě, jeho pojení, a po té ukládání tří roun na sebe.

' První zhušťování (třetí fáze) se provádí vpichováním (jehlováním) pouze na povrchu. Výsledkem tohoto mechanického dopravního a proplétacího působení jehlami na vlákna je zhuštění a houževnatost v důsledku třecích a zachycovacích sil na úrovni povrchu vláken. Vpichovací pochod se řídí pro dosažení tohoto účinku až do předem určené hloubky pouze ve vnějších vrstvách. Zdůrazní se tak vícevrstvá nebo sendviče-10vá struktura a tuhost výrobku je tedy výraznější.

Hlavní pojení (čtvrtá fáze) se provádí tepelně zvyšováním teploty nad bod tání pojivých vláken 5, 6, což má za následek jejich úplné nebo částečné roztavení. V případě dvousložkových vláken má pouze jedna ze složek bod tání nižší, než je teplota tepelného pojení.

I

Tepelné zpracování se děje dotykem s teplou strukturou indukcí energetickými vlnami, vedením nebo tepelnou výměnou se zahřátým vzduchem. Hlavní funkcí tohoto zpracování je pojení netkaného textilního výrobku 1, ale jeho funkcí může být rovněž tepelná stabilizace výrobku pro to, áby se zabránilo tepelné smrštění během použití nebo dokončování, výrobku po výrobě. Je tak možné zvolit zpracování při teplo:tě mnohem vyšší, než je teplota tání pojivých vláken 5, 6, a to na teplotu zejména se blížící teplotě tepelného fixování konstrukčních vláken 7, 8..

Způsob výroby může být dokončen dokončovacími pochody, jako je impregnace pro chemické nebo pojivé zpracování. Také je možné provádět povlékání nebo tvorbu komplexů pohledovými materiály, jako tkaninami, netkanými textiliemi, úplety, mřížkami, vločkami, syntetickou kůží nebo různými foliemi a filmy. Tato tvorba komplexů je možná polepováním rozprášeným lepidlem, tepelně lepivým filmem nebo laminováním s tepelným lepidlem (hot-melt adhesive).

Aby výrobek byl dokonale recyklovatelný, je důležité, aby byl zcela syntetický. S výhodou se volí všechna vlákna ve stejné třídě chemických polymerů. To znamená, že je dávána přednost například směsi olefinu nebo 100% .polyamidu.

Hotový výrobek může které se následně tvarují.

100% polyesteru nébo 100% polybýt ve formě rovinných desek, Jelikož použitá pojivá vlákna

(nebo pojivá část dvousložkových vláken) jsou termoplastická, t.j. neschopná krystalizace, je tepelné pojení nevratné. Výrobek tedy může být eventuelně později tepelně tvarován, i když již podstoupil první pojení teplem.

Obr.2 až 5 ukazují různá schémata výrobní linky podle vynálezu, na níž je možné provádět způsob podle vynálezu. Obr.2 schematicky znázorňuje výrobní linku podle vynálezu obsahující tři mykací stroje 11 a rozprostírací a rounovací zařízení 12. Dva mykací stroje 11a, lib jsou uloženy v řadě a jsou určeny k vytváření vnějších vrstev 3, 4_. Mykací stroj 11c a rozprostírací a rounovací zařízení 12 jsou určeny pro vytváření vnitřní vrstvy 2 a leží mezi mykacími stroji 11a. 11b. Tři vrstvy potom procházejí na vpichovací stanici 13. zhušťující vnější vrstvy 2/ 4, a potom na stanici pro tepelné pojení 14 a nakonec na kalandrovací stanici 15 pro hlazení povrchů netkaného textilního výrobku a stříhání na-požadovaný rozměr.

Obr.3 znázorňuje první alternativu. Tři mykací stroje 11 jsou uloženy kolmo na výrobní linku. Každý mykací stroj 11 je následován rozprostíracím a rounovacím zařízením 12. Při použití běžných mykacích strojů je zapotřebí jeden mykací stroj a rozprostírací a rounovací zařízení na požadovanou vrstvu vláken.

Při použití mykacího stroje typu split-feed, obsahujícího dvě oddělení, které mohou obsahovat směsi rozdílných vláken,.jsou.potom zapotřebí. pouze dvě skupiny mykacího stroje a rozprostíracího zařízení pro získání netkaného textilního výrobku ze tří vrstev. Vpichovací stanice 12, stanice 14 pro tepelné pojení a stanice 15 pro kalandrování jsou stejné, jako na obr.2.

Obr.4 znázorňuje druhou alternativu, obsahující dva mykací stroje. Zde je mykací stroj určený pro vytváření

-12střední vrstvy 2 mykací stroj 16 pneumatického typu (Airlay: typ Fehrer V21-K12 nebo K21, typ D.O.A. nebo jiné typy známé pro odborníka v oboru), nebo je tvořen systémem 16 dovolujícím skládat nebo zvlňovat vlákenné rouno (systém CORWEB, jaký je popsán v patentovém spisu USA 4 111 733 nebo systém STRUTO, jaký je popsán v německém patentovém spisu DD 287 544-A5). Tyto systémy 16 dovolují přidávat vnitřní vrstvě 2 netkaného textilního výrobku i podle vynálezu trojrozměrnou konstrukci.

Tato varianta dovoluje vytvářet tlustší hotový výrobek, aniž by se zvýšila jeho hmotnost.

Obr.5 znázorňuje druhou alternativu výrobní linky podle vynálezu, obsahující dva mykací stroje 11 a dvě rozprostírací a rounovací zařízení 12., uložené kolmo na výrobní linku. Mezi dvě rozprostírací a rounovací zařízení 12 je vřazena stanice 17, v níž jsou odvíjeny fyzické výztuhy a ukládány mezi vrstvy vláken. Tyto výztuhy mohou být zejména různé tkaniny, netkané textilie, pleteniny, mřížky nebo filmy a folie.

Po vpichovací stanici 13 může být rovněž připojena stanice 18'pro chemické zpracování. Toto chemické zpracování může sestávat z impregnace rouna polyesterovou pryskyřicí nebo plošným rozprášením takové pryskyřice. Chemické zpracování může rovněž spočívat v povlékání termoplastickou pastou nebo práskem (hotmelt) postřikem, rozprašováním, stěrkou, rytým válečkem nebo jinými systémy, dobře známými pro odborníka v oboru.

Výrobní linka podle obr.5 dovoluje získat.netkaný textilní výrobek, sestávající z více než tří vrstev.

Další netkané textilní výrobky, sestávající z více než tří vrstev, mohou být rovněž vytvořeny přidáváním dokon-13čovací vrstvy, jejíž funkce je například poskytnout měkký a hebký omak. Taková vrstva může pocházet ze čtvrtého mykacího stroje 11, uloženého na začátku výrobní linky, jak je schematicky znázorněna například na obr.3. Tato dokončovací vrstva může být tvořena směsí vláken, obsahující například 0 až 25% pojivých vláken s nízkými teplotami tání.

Jednou z výhod způsobu podle vynálezu je to, že se získá jednoduchým a rychlým postupem tuhý netkaný textilní výrobek, který je způsobilý tvarování teplem, jelikož nedochází ke krystalizaci vláken při tepelném pojení. Další výhodou je, že netkané textilní výrobky podle vynálezu jsou odolné a mají dobrou schopnost deformace a poddajnosti. Bližší vysvětlení v této souvislosti jsou poskytnuta v údajích o srovnávacích zkouškách.

Další výhodou je, že způsob podle vynálezu dovoluje získat sendvičovou konstrukci s více vrstvami najednou a ne1 potřebuje již kombinování předem pojených roun.

Vpichování ve vnějších vrstvách přináší výhodu v podobě zvyšování houževnatosti povrchových vrstev, aniž by se omezovala deformační schopnost výrobku.

Cílem tepelného pojení je pojit vnitřní vrstvu a jeho výhodou je zabránit tepelnému smršťování sestavy. Způsob podle vynálezu tak poskytuje výrobek, který může být předehlivcuí a pu νναχνναΠ óa v o vyxuj.

vrstvami, citlivými na teplotu.

Další výhodou je to, že složení netkaného textilního výrobku podle vynálezu je homogenní a textilní výrobek tedy může být recyklován.

Vynález bude dále pro lepší pochopení vysvětlen pomocí příkladů jeho provedení.

-14PŘÍKLAD 1

Netkaný textilní výrobek 1 podle vynálezu je tvořen třemi sendvičově uspořádanými vrstvami vláken. Vnitřní vrstva 2 obsahuje 50% konstrukčních vláken o tlouštce 12 denier (13,33 dtex) a nastříhané délce 90 mm a 50% pojivých vláken 6 dvousložkového typu souosou strukturou. Osa vlákna 6 je z polythylentereftalátu a vnější tavitelná' složka je kopolyester, jehož teplota tání je 195°C. Tato vlákna 6. mají s' · tlouětku 4 denier (4,44 dtex) a nastříhanou délku 51 mm. Tato vnitřní vrstva 2 netkaného textilního výrobku 1 má hmotnost 475 g/m².

Γ . ·.

Vnější vrstvy 2, 4 netkaného textilního výrobku 1 má-⁷⁷¹jí 75% pojivých vláken 5. Tato vlákna mají stejné vlastnosti, jako výše popsaná pojivá vlákna 6. Vnější vrstvy 3, 4. obsahují 25% konstrukčních vláken 7 tloušťky 1,5 denier (1,67 dtex) a nastříhanou délku 38 mm. Každá z obou vnějších vrstev 2, 1 netkaného textilního výrobku 1 má hmotnost 160 g/m².

Sendvičová sestava- se vytváří pomocí výrobní linky, jaká je znázorněná na obr.3. Po smíchání konstrukčních vláken 7, 8 a pojivých vláken 5, 6, jaká jsou uvedená výše v odpovídajících poměrech, jaké byly uvedeny, se provádí mykání rouna pomocí běžných mykacích strojů 11.

Po mykání vstupuje každé z vlákenných roun do rozprostiracího a rounovacího zařízení 12 až po získání požadováné hmotnosti na m .

Takto získané sendvičové souvrství se po té podrobuje zhušťování postupujícím vpichováním (jehlováním). To je prováděno dvěma vpichovacími stroji, jejichž jehly jsou typu SINGÉR (15x18x40x3,5 CB 15), nastavenými s pronikáním pouze do vnějších vrstev 3, 4 netkaného textilního výrobku 1, kde

-15zejména pronikání jehel dosahuje tloušťky 10 mm. Jeden z vpichovacích strojů pracuje zespodu a druhý svrchu rouna. Rouno nyní přechází na stanici 14 pro tepelné pojení, kde prochází pecí s nuceným větráním teplým vzduchem o teplotě 200°C.

l·· %

Tato teplota zajišťuje tavení pojivé části (vnější složka) dvousložkových vláken 5,6 a je nižší než teplota tání konstrukčních vláken 7,8a nižší než teplota tání v ose pojivých dvousložkových pojivých vláken 5, 6.

Takto získané rouno je ještě poddajné, váží 800 g/m²a má střední tlouštku 35 mm. Toto rouno se používá pro tvarování při teplotě 200°C po dobu 1 minuty v tvářecím lisu o tlaku 5 MPa až na tlouštku 5, mm.

PŘÍKLAD 2

Netkaný textilní-výrobek 1' podle tohoto příkladučprovedení vynálezu je rovněž tvořen třemi vrstvami vláken. Vnitřní vrstva 2' netkaného textilního výrobku 1' obsahuje 50% konstrukčních vláken 8' tloušťky 15 denier (16,67 dtex) a nastříhané délky ...60 mm a 50% dvousložkových pojivých vláken 6, jaká jsou popsána v příkladě 1. Tato vnitřní vrstva 2' netkaného textilního výrobku 1' má hmotnost 400 g/m².

Vnější vrstvy 3', 4' netkaných textilních výrobků i' obsahují 75% dvousložkových pojivých vláken 5, shodných s pojivými vlákny 6, popsanými v příkladě 1, a 25% konstrukčních^ vláken 7'^na bázi ^rekuperovaného^ polyesteru tloušťky 6 denier (6,67 dtex) a nastříhané délky 60 mm. Tyto vrstvy 2', 4' mají každá hmotnost 200 g/m².

Použití těchto rekuperovaný.ch (opětovně zpracovávaných) vláken dokazuje,· že výrobek se 100% polyesteru je velmi dobře recyklovatelný ve stejném použití. Netkaný textilní výrobek 1' z příkladu 12 se vyrábí podle stejných způsobů

-16a se stejnými parametry, jako v příkladě 1.

PŘÍKLAD 3

Netkaný textilní výrobek 1 podle třetího příkladu provedení vynálezu obsahuje pět vrstev vláken, a to vnější vrstvu 3, výztužnou mřížku 9, vnitřní vrstvu 2, výztužnou mřížku 9 a vnější vrstvu 4.

Vnější vrstvy 3”, 4 obsahují 75% dvousložkových pojivých vláken 5, shodných s dvousložkovými pojivými vlákny 6, popsanými v příkladě 1 a 25% konstrukčních vláken 7 na bázi poly(bismethylencyklohexantereftalátu) tlouštky 6 denier (6,67 dtex) a nastříhané délky 50 mm. Příklad takového vlákna 7 je vlákno vyráběné pod označenímn KODEL 211. Střední vrstva 2 obsahuje 50% konstrukčních vláken 8 rovněž na bázi poly(bismethylencyklohexantéreftalátu) tlouštky 25 denier (27,78 dtex) a nastříhané délky 75 mm. Příklad takového vlákna 8 je vlákno dodávané pod označeném KODEL 231.

Mezi vnějšími vrstvami 2, A a vnitřními vrstvami

2” jsou umístěná dvě výztužná rouna 9, tvořená vlákny 550 o dtex a vážící 75 g/m .

Tyto netkané textilní výrobky 1 se získávají prostřednictvím výrobní linky, jaká je vyznačena na obr.5.

SROVNÁVACÍ ZKOUŠKY

Netkané textilní výrobky 1, 1', 1, popsané v uvedených příkladech, byly zkoušeny a porovnávány se dvěma standardními výrobky, používanými v automobilovém průmyslu. První standardní výrobek je sestava z jádra z tuhého pěnového polyuretanu se dvěma vnějšími vrstvami ze skleněných vláken, vytvořená podle patentového spisu USA 5 082 716. Druhý standardní výrobek je vytvořen z jádra z tuhého pěnového polyuretanu se dvěma vnějšími vrstvami na bázi impregnované netkané textilie, vytvořené podle patentového spisu USA 5 049

-17439 .

Zkoušené vlastnosti jsou tuhost měřená pevností ve zlomu a deformační schopností nebo poddajností.

Používaný způsob odpovídá způsobu podle GENERAL MOTORS, známého pod označeném GME 60 293, nebo způsobu RENAULT, známého pod označením 1643, a normě DIN 52352.

« .. v těchto způsobech se používá dynamometr pro deformování vzorku, uloženého na podporách, v jeho středu. Přístroj měří .1' sílu ve zlomu, jakož i samotnou deformaci (označovanou jako průhyb ve zlomu). Standardní výrobky se v této zkoušce poměrně vysokou silou ve zlomu, ale s velmi malým průhybem ve í < zlomu. To je hlavní příčina zlomu výrobků, například pohledových vrchních vrstev při jejich ukládání do vozidla. Byly připojeny dvě důležité hodnot pro měření deformační schopnosti: průhyb získaný vyvíjením síly rovné polovině síly ve zlomu a označovaný* deformační schopnost a ohybový moment, t.j. ohybová síla násobená průhybem ve zlomu a dělená čtyřmi. Je žádoucí maximální hodnota těchto parametrů, při ji zachování dobré tuhosti vyjádřené uspokojivou silou ve zlo* mu. Současná norma vyžaduje sílu ve zlomu 10 N.

Výsledky jsou sestaveny v následující tabulce, z níž je zřetelně patrné, že netkané textilní výrobky 1, i', 1 podle vynálezu mají dostatečnou tuhost (síla ve zlomu je vyšší než 10 N) a současně vykazují větší poddajnost a deI formační schopnost, než standardní vzorky.

TABULKA

	Standardní	1	Příklady
1	2	2	3
o Hmotnost na m	625	600	790	800	950
m .(g/m²)
Síla ve zlomu	12,9	20,4	12	16,5	21,5

-18F (N)

Ohyb ve zlomu	7	5	42	45	24
f (mm)
Ohybový moment	22,6	25,5	126	185	129
Mb (Nmm)				l.
Deformační schopnost	2	2'	18	13	12

d (mm)

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Netkaný textilní výrobek (1) obsahující dvě vnější vrstvy (3, 4) vláken a nejméně jednu vnitřní vrstvu (2) vláken složení odlišného od vnějších vrstev (3, 4), přičemž netkaný textilní výrobek (l) obsahuje konstrukční vlákna (7, 8) a pojívá vlákna (5, 6), přičemž pojivá vlákna (5, 6) jsou vytvořena alespoň částečně z nejméně jednoho polymeru, jehož teplota tání je nižší, než je teplota tání konstrukčních vláken (7, 8), vyznačený tím, že je zhuštěn vpichováním na obou stranách do dané hloubky, přičemž v textním výrobku zůstává střední oblast nezhuštěná vpichováním, a obsah polymeru (procentní podíl hmotnosti), jehož teplota tání je nižší než mají konstrukční vlákna (7, 8), je větší ve vnějších vrstvách (3, 4), než ve vnitřní vrstvě nebo vrstvách (2).
2. Netkaný textilní výrobek podle nároku 1 vyznačený tím, že vnitřní vrstva nebo vnitřní vrstvy (2) představují 20 až 90% hmotnosti netkaného textilního výrobku (1) a vnější vrstvy (3, 4) představují každá od 5 do 40 hmotn.% netkaného textilního výrobku (1).
3. Netkaný textilní výrobek podle nároku 2 vyznačený tím, že vnitřní vrstva nebo vrstvy (2) představují 40 až 70 hmotn.% netkaného textilního výrobku (1) a vnější vrstvy (3,
4) představují každá 15 až 30% hmotnosti netkaného textilního výrobku (1).

_........ _^,4...„Ke.tkaný„textilní .výrobek podle kteréhokoli z nároků 1 až 3 vyznačený tím, že uvedený polymer je termoplastický polymer.
5. Netkaný textilní výrobek podle kteréhokoli z nároků 1 až 4 vyznačený tím, že pojivá vlákna (5,
6) jsou dvousložková vlákna.

-206. Netkaný textilní výrobek podle kteréhokoli z nároků 1 až 5 vyznačený tím,. že vnější vrstvy (3, 4) obsahují každá 40 až .100 hmotn.% pojivých vláken (5) a 0 až 60% hmotnosti konstrukčních vláken (7).

i
7. Netkaný textilní výrobek podle nároku 6 vyznačený j tím/ že vnější vrstva nebo vrstvy (3/4) obsahují od.60 do

80% pojivých vláken (5) a od 20 do 40% konstrukčních vláken (7) .
8. Netkaný textilní výrobek podle kteréhokoli z nároků l až 7 vyznačený tím, že vnitřní vrstva nebo vrstvy (2) obsahují 20 až 100% pojivých vláken (6) a od 0 do 80% konstrukčních vláken (8).

i
9. Netkaný textilní výrobek podle nároku 8 vyznačený tím, že vnitřní vrstva nebo vrstvy (2) obsahují s výhodou 40 až 60% pojivých vláken (5·)· a 40 až 60% konstrukčních vláken (8).
10. Netkaný textilní výrobek podle kteréhokoli z nároků 1 až 9-vyznačený tím, že konstrukční vlákna (7) vnějších vrstev (3, 4) jsou jemnější, než kons-trukční vlákna (8) vnitřní vrstvy nebo vnitřních vrstev (2).
11. Netkaný textilní výrobek podle kteréhokoli z ná, roků 1 až 10 vyznačený tím, že pojivá vlákna (5) vnějších vrstev (3, 4) mají tlouštku od 0,5 do 28 dtex.
12. Netkaný textilní výrobek podle nároku ll vyznačený tím, že pojivá vlákna (5) vnějších vrstev (3, 4) s výhodou mají tlouštku od 1,5 do 10 dtex.
13. Netkaný textilní výrobek podle kteréhokoli z nároků 1 až 12 vyznačený tím, že konstrukční vlákna (.7) vnějších vrstev (3, 4) mají tlouštku od 0,5 do 28 dtex.

-2114. :Netkaný textilní výrobek podle nároku 13 vyznačený tím, že konstrukční vlákna (7) vnějších vrstev (3, 4) s výhodou mají tloušťku od 1,5 do 12 dtex.
15. Netkaný textilní výrobek podle kteréhokoli z nároků 1 až 14 vyznačený tím, že pojivá vlákna (6) vnitřní .·, vrstvy nebo vnitřních vrstev (2) mají tloušťku od 3 do 40 dtex.
16. Netkaný textilní výrobek podle nároku 15 vyznačený tím, že pojivá vlákna (6) vnitřní vrstvy nebo vnitřních vrstev (2) s výhodou mají tloušťku od 4 do 28 dtex.

17 '$· roků 1 až #· ní vrstvy íř.'” .....100 dtex. 18

ný tím, že konstrukční vlákna (8) mají s výhodou tloušťku od 6 do 28 dtex.
19. Netkaný textilní výrobek podle kteréhokoli z nároků 1 až 18 vyznačený tím, že všechna vlákna náleží do stejné skupiny polymerů.

p-
20. Netkaný textilní výrobek podle nároku 19 vyznače~hý. tím,^že j/lákna^ obsahují_ 100% polyesteru.

£._r ... ............

^{r 1} ! '
21..Netkaný textilní výrobek podle nároku 19 vyznačey ný tím, že vlákna obsahují 100% polyamidu.
22. Netkaný textilní výrobek podle nároku 19 vyznačený tím, že vlákna obsahují 100% polyolefinů.

-2223 roků 1 až

Netkaný textilní 22 vyznačený tím, výrobek podle kteréhokoli z náže je samonosný.

roků 1 až

Netkaný textilní 23 vyznačený tím, výrobek podle kteréhokoli že je tvarovatelný teplem.

z ná25 roků 1 až

Netkaný textilní 24 vyznačený tím, výrobek podle kteréhokoli z náže obsahuje dokončovací vrstvu.
26. Netkaný textilní výrobek podle kteréhokoli z nároků 1 až 25 vyznačený tím, že obsahuje jednu nebo více fyzických výztuží.
27. Způsob výroby vícevrstvého netkaného' textilního výrobku (1) obsahujícího konstrukční vlákna (7, 8) a pojívá vlákna (5, 6), přičemž pojivá vlákna (5, 6) sestávají alespoň částečně z nejméně jednoho polymeru, jehož teplota tání je nižší, než teplota tání konstrukčních vláken (7, 8), vyznačený tím, že se mykáním a vrstvením do roun vytváří vícevrstvá sendvičová struktura z nejméně tří vrstev (2, 3, 4) nastříhaných textilních vláken nebo filamentů, provádí se povrchové vpichování, při kterém se ponechává nejehlovaná střední oblast, a netkaný textilní výrobek (1) se teplem pojí·
28. Způsob podle nároku 27 vyznačený tím, že pojivá vlákna (5, 6) sestávají alespoň zčásti z termoplastických polymerů.
29. Způsob podle nároku 27 nebo 28 vyznačený tím, že pojivá vlákna (5, 6) jsou dvousložkového typu.
30. Způsob podle kteréhokoli z nároků 27 až 29 vyznačený tím, že vnější vrstvy (3, 4) obsahují 40 až 100% pojivých vláken (5) a vnitřní vrstva (2) nebo vrstvy od 20 do 90% pojivých vláken (6).

-23“

TÚ
31. Způsob podle kteréhokoli z nároků 27 až 30 čený tím, že při kladení do roun se přidávají výztuže,
32. Způsob podle kteréhokoli z nároků 27 až 31 čený tím, že obsahuje dokončovací pochod.
33. Způsob podle kteréhokoli z nároků 27 až 32 čený tím, že obsahuje tvářecí pochod.