DE10108092A1 - Tuftingträger und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents
Tuftingträger und Verfahren zu seiner HerstellungInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Tuftingträger und ein Verfahren zur Herstellung eines Tuftingträgers aus zu einem Spinnvlies verarbeiteten thermoplastischen Polymerfasern oder -filamenten, bei dem nur Fasern oder Filamente mit einem Titer von 1 bis 15 dtex enthalten sind, wobei das Flächengewicht des Tuftingträgers 70 bis 110 g/m·2·, seine Dichte 0,18 bis 0,28 g/cm·3· und der 5% Modulwert in Maschinenlaufrichtung > 60 N/5 cm, jedoch mindestens 0,6 N/g/m·2· beträgt.
Description
Die Erfindung betrifft einen Tuftingträger und ein Verfahren zur Herstellung
eines Tuftingträgers aus zu einem Spinnvlies verarbeiteten
thermoplastischen Polymerfasern oder -filamenten.
Aus dem Dokument EP-A 079 56 37 ist die Verwendung von Vliesstoffen aus
Polyester- und Copolyester-Fasern als Tuftträger von Tuftteppichen bekannt,
die durch parallel verlaufende, gerade, lastaufnehmende Kunststoff-Endlos
fäden verstärkt sind. Durch diese Maßnahme soll trotz eines Flächen
gewichtes von nur 80 bis 150 g/m2 ein Tuftträger erhalten werden, der gegen
Spannungs-, Temperatur- und Feuchteinwirkungen beim Färben, Tuften und
Dämpfen während der Herstellung und der Verarbeitung zu Tuftteppichen
insbesondere bezüglich des Breitenschwundes resistent ist.
Weiterhin ist aus dem Dokument DE-U 94 11 993 ein Vliesstoff zur Be
schichtung von Teppichrücken bekannt, bei dem das verfestigte Elementar
faservlies mit einem Flächengewicht von 20 bis 220 g/m2 durch ein Maliwatt-
Verfahren mit Kettfäden aus Folienbändchen verstärkt wird. Dadurch soll der
Trittkomfort, die Verbindung mit dem Teppichgewebe, die Form des Teppichs
und seine Rezyklisierbarkeit verbessert werden.
Aus den Dokumenten DE-A 195 01 123 und DE-A 195 01 125 Verfahren
bekannt, die durch einen Reckprozeß im Reckungsbereich von 100 bis
400% sowohl in Längs- als auch in Querrichtung zu einer höheren Festigkeit
des Vlieses führen und die Dehnung sowie den Restschrumpf reduzieren
sollen. Vorzugsweise soll dadurch jedoch bei vorgegebenen Werten für die
Dehnung und den Restschrumpf der Vliesbahnen deren Flächengewicht
reduziert werden. Allerdings führt der angegebene Grad der Verstreckung in
Verbindung mit einer dadurch hervorgerufenen Verstreckung der Fasern
selbst zu einer wesentlichen Einschränkung der Beweglichkeit der Fasern im
Vlies, wodurch der Tuftprozess beeinträchtigt wird.
Aus dem Dokument JP-A 10-273865 sind Tuftingträger bekannt, die aus
kontinuierlichen Filamenten eines thermoplastischen Kunstharzes bestehen
und eine thermische Schwindung in Querrichtung bei trockener Erwärmung
im Bereich von -10 bis 0% gemessen gemäß JIS L 1906 zeigen. Die
Tuftingträger sind dazu aus einer hochschmelzenden und einer
niedrigschmelzenden Komponente aufgebaut.
Das Dokument WO 96/29460 offenbart getuftete Teppiche, die aus einem
Tuftingträger und einem klebenden Binder bestehen. Der Binder soll dabei
vorzugsweise ein thermoplastisches Polymer sein, das auf den Tuftingträger
aufgebracht oder mit ihm verbunden ist.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen Tuftingträger anzugeben, der
aus einem Spinnvlies mit geringen Rohstoffkosten ohne Verstärkungsgarne, -
gelege besteht, wobei die Bindung ohne (kostenträchtige) Hilfskomponenten
wie Bindefasern oder Binder erfolgt. Der Tuftingträger soll weiterhin eine hohe
Dimensionsstabilität beim Tuft- und Färbeprozess besitzen und eine gute
Teppichgarneinbindung sicherstellen.
Die Erfindung hat sich weiterhin zur Aufgabe gestellt, ein Verfahren zur
Herstellung eines Tuftingträgers anzugeben, dass unter Vereinfachung des
Produktionsverfahrens preiswerte, leichte Vliesstoffe mit Flächengewichten
von 70 bis 110 g/m2 als Tuftingträger verfügbar macht, wobei durch das
Verfahren eine verbesserte Dimensionsstabilität erzielt werden.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Tuftingträger aus
synthetischen Fasern oder Filamenten besteht, die dreidimensional miteinander
verschlungen sind, wobei nur Fasern oder Filamente mit einem Titer von 1 bis
15 dtex enthalten sind, das heißt, dass der Tuftingträger ohne zusätzliche
Bindekomponente hergestellt und damit umweltfreundlich ist. Weiterhin wird auf
Verstärkungshilfsmittel wie Garne oder Gelege verzichtet. Das Flächengewicht
des Tuftingträgers beträgt 70 bis 110 g/m2, seine Dichte 0,18 bis 0,28 g/cm3
und der 5% Modulwert in Maschinenlaufrichtung < 60 N/5 cm jedoch
mindestens 0,6 N/g/m2. Der Tuftingträger ist formstabil bei der
Weiterverarbeitung im Tuft- und Färbeprozeß.
Vorteilhafterweise ist der Tuftingträger einer, bei dem die Fasern oder
Filamente mit einem Titer von 3 bis 12 dtex besitzen, wobei der 5%
Modulwert in Maschinenlaufrichtung 70 bis 100 N/5 cm jedoch mindestens
0,7 bis 1,0 N/g/m2 beträgt.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Tuftingträger mit
Avivagen oder oberflächenaktiven Substanzen ausgerüstet. Die Ausrüstung
erleichtert die Einbringung des Polgarns beim Tuftprozess.
Besonders bevorzugt ist ein Tuftingträger, der nur aus
Polyethylenterephthalat besteht. Die Herstellung aus einem einheitlichen
Material vereinfacht die Wiederverwertbarkeit.
In gleicher Weise bevorzugt ist ein Tuftingträger, der nur aus Polypropylen
besteht. Ein solcher Tuftingträger ist recyclefähig.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Tuftträgers aus zu
einem Spinnvlies verarbeiteten thermoplastischen Polymerfasern oder -
filamenten ist dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern oder Filamente mit
einem Titer von 6 bis 15 dtex durch Vernadeln und die mit einem Titer von 1
bis 5 dtex durch Wasserstrahlen oder durch eine Kombination dieser
Verfahren verfestigt werden und vor der Trocknung und Thermofixierung ein
Recken in Längsrichtung um bis zu 30% erfolgt, wobei die Beweglichkeit der
Fasern ggf. durch den Zusatz von Öl oder sonstigen Avivagen verbessert
wird.
Vorteilhafter Weise wird der Reckprozeß zwischen den einzelnen
Vernadlungsstufen oder nach Abschluß des Vernadelungsprozesses
vorgenommen. Der Reckprozeß erfolgt im nassen Zustand kalt oder durch
Dampf beheizt (100°C).
Zur Verbesserung der Modulwerte, der Oberflächeneinbindung und der
Dickengleichmäßigkeit kann nach der Thermofixierung eine partielle
Kompaktierung mittels Prägewalzen vorgenommen, wobei die Gravurpunkte
der Prägewalze eine Druckfläche von 18% bis 25% einnehmen und eine
Rauten-, Linien- oder hexagonale Form bilden.
Die Prägewalzen können eine unregelmäßige Oberflächen-Struktur mit einer
Rauhtiefe von 40 bis 100 µm aufweisen.
Die erfindungsgemäß hergestellten Tuftträgervliese weisen folgende Eigen
schaften auf:
- - einen Einsprung bei der Teppichherstellung von maximal 5% und
- - einen Anfangsmodul von 0,6 bis 1,0 N/g/m2.
Die Erfindung wird durch die nachfolgenden Beispiele genauer erläutert:
Das Ausspinnen von PET-Fasern und Ablegen derselben auf einem Siebband
zu einem Spinnvlies erfolgte mit einer Bandgeschwindigkeit von 15 m/min.
Hierzu wird ein handelsüblicher PET-Rohstoff mit einer Lösungsviskosität
(Intrinsic viscosity - IV-Wert) von 0,67 eingesetzt. Die gesponnenen Filamente
haben einen Titerwert von 4,3 dtex mit Festigkeits- und Dehnungswerten von
30 mN/dtex beziehungsweise 110%. Der Kochschrumpfwert der Filamente lag
unter 1%.
Die Vorverfestigung der Flächenware erfolgte durch Vernadelung, wobei die
Einstichtiefe bei 6 mm und die Einstichdichte bei 60 E/cm2 lag. Die eingesetzten
Nadeln 15 × 18 × 40 waren von der Fa. Groz Beckert.
Die vorverfestigte Flächenware wurde einer Wasserstrahlanlage mit 5
Wasserstrahlbalken zugeführt. Die Verschlaufung und Verhakung der
Filamente erfolgte wie folgt in dem Wasserdruckbereich v. 20-150 bar.
Balken 1 : 20 bar
Balken 2 : 100 bar
Balken 3 : 150 bar
Balken 4 : 150 bar
Balken 5 : 150 bar, wobei das Vlies alternierend von oben und von unten mit Wasserstrahlen behandelt wurde.
Balken 1 : 20 bar
Balken 2 : 100 bar
Balken 3 : 150 bar
Balken 4 : 150 bar
Balken 5 : 150 bar, wobei das Vlies alternierend von oben und von unten mit Wasserstrahlen behandelt wurde.
Der Reckprozeß mit dem wasserstrahlverfestigten Produkt erfolgte in der
Spalte von zwei Walzen, die mit einer Differenzgeschwindigkeit von 15%
laufen. Die Flächenware wurde durch eine S-Umschlingung um das
Walzenpaar geführt, wobei die Walzenoberflächentemperatur 150°C betrug.
Trocknung und Fixierung der PET-Filamente wurde in einem Saug-Trockner bei
den Temperaturen von 180°C durchgeführt.
Die Kalandrierung der fixierten Flächenware erfolgte mit einer Prägewalze, die
mit 33 rautenförmigen Gravurpunkten pro cm2 eine Druckfläche von 18%
erzeugte. Die Kalanderoberflächentemperatur und der Liniendruck lagen bei
220°C bzw. 20 daN/cm.
Der Avivageauftrag wurde an einer Sprühanlage mit einer Polydimethylsiloxan-
Emulsion durchgeführt. Der Feststoffkonzentration und die Naßaufnahme
betrugen 1,9% bzw. 11%.
Die Trocknung des mit Avivage ausgerüsteten Spinnvlieses erfolgte in einem
Flachbandtrockner bei den Lufttemperaturen von 110°C.
Das durch die o. g. Prozessschritte hergestellte Spinnvlies mit einem
Flächengewicht von 90 g/qm wies folgende physikalische Werte auf:
Dicke: 0,45 mm
Kraft bei 5% Dehnung(Längs): 91 N/5 cm (Spez.-Modul: 1 N/g/qm)
Kraft bei 5% Dehnung(Quer): 40 N/5 cm
Dicke: 0,45 mm
Kraft bei 5% Dehnung(Längs): 91 N/5 cm (Spez.-Modul: 1 N/g/qm)
Kraft bei 5% Dehnung(Quer): 40 N/5 cm
Das aus PET Filamenten bestehende Spinnvlies ließ sich sehr gut tuften.
Bei einer Tuftteilung von 1/10 erzielte man folgende physikalische Werte:
Höchstzugkraft(Längs): 340 N/5 cm
Höchstzugkraft(Quer): 150 N/5 cm
Dehnung(Längs): 50%
Dehnung(Quer): 65%
Weiterreißkraft(Längs): 210 N
Höchstzugkraft(Längs): 340 N/5 cm
Höchstzugkraft(Quer): 150 N/5 cm
Dehnung(Längs): 50%
Dehnung(Quer): 65%
Weiterreißkraft(Längs): 210 N
Claims (10)
1. Tuftingträger aus synthetischen Fasern oder Filamenten, die
dreidimensional miteinander verschlungen sind, dadurch
gekennzeichnet, dass nur Fasern oder Filamente mit einem Titer von 1
bis 15 dtex enthalten sind, wobei das Flächengewicht des Tuftingträgers
70 bis 110 g/m2, seine Dichte 0,18 bis 0,28 g/cm3 und der 5%
Modulwert in Maschinenlaufrichtung < 60 N/5 cm jedoch mindestens
0,6 N/g/m2 beträgt.
2. Tuftingträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
Fasern oder Filamente mit einem Titer von 3 bis 12 dtex besitzen, wobei
der 5% Modulwert in Maschinenlaufrichtung 70 bis 100 N/5 cm jedoch
mindestens 0,7 bis 1,0 N/g/m2 beträgt.
3. Tuftingträger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass er
mit Avivagen oder oberflächenaktiven Substanzen ausgerüstet ist.
4. Tuftingträger nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass er nur aus Polyethylenterephthalat
besteht.
5. Tuftingträger nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass er nur aus Polypropylen besteht.
6. Verfahren zur Herstellung eines Tuftträgers aus zu einem Spinnvlies
verarbeiteten thermoplastischen Polymerfasern- oder filamenten,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Fasern oder Filamente mit einem Titer von 6 bis 15 dtex durch
Vernadeln und die mit einem Titer von 1 bis 5 dtex durch
Wasserstrahlen oder durch eine Kombination dieser Verfahren
verfestigt werden und vor der Trocknung und dem Thermofixieren ein
Recken in Längsrichtung um bis zu 30% erfolgt, wobei die
Beweglichkeit der Fasern ggf. durch den Zusatz von Öl oder sonstigen
Avivagen verbessert wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der
Reckprozess zwischen den einzelnen Vernadlungsstufen oder nach
Abschluß des Vernadelungsprozesses vorgenommen wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass nach
dem Thermofixieren eine zusätzliche Behandlung mit einem beheizten
Walzenpaar vorgenommen wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass
Oberflächen der Walzen eine unregelmäßige Struktur mit einer
Rauhtiefe von 40 bis 100 µm aufweisen.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens eine der Walzen eine Prägung besitzt, wobei die
Prägepunkte eine Druckfläche von 18% bis 25% einnehmen und
Rauten-, Linien- oder eine hexagonale Form bilden.
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