DE10139843A1 - Upholstery material, consists of nonwoven with three-dimensional fibre arrangement - Google Patents

Upholstery material, consists of nonwoven with three-dimensional fibre arrangement

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Abstract

The nonwoven (1) is consolidated through stitches (2) and features a pile layer (7), which is formed out of fibre parts (6) that project vertically to the nonwoven cross section. The fibre parts have a high density and are parallel and equally tall across the whole surface. One or both ends of the parts is/are bound into the nonwoven mechanically.

Description

Die Erfindung betrifft einen Polstervliesstoff aus einem durch Fadenmaschen verfestigtes Fasermaterial mit dreidimensionaler Faseranordnung für den Einsatz als Unterpolsterstoff zur Substitution von PUR-Schaum im Automobilbau, im Fahrzeugbau allgemein sowie in der Polstermöbelbranche. The invention relates to an upholstery nonwoven fabric made from a thread-bonded one Fiber material with three-dimensional fiber arrangement for use as a cushioning material for the substitution of PUR foam in automobile construction, in vehicle construction in general as well as in Upholstered furniture industry.

Bekannt sind u. a. Polstervliesstoffe aus Kunit- und Multiknit-Vliesstoffen, welche vorwiegend in Kaschierverbunden Einsatz finden (DE 195 34 252 A1). Innerhalb des Kunit-Prozesses erfolgt herstellungsbedingt nur eine geringe Faserumorientierung quer zur Verarbeitungsrichtung des längsorientierten Faserflores. Durch diese Faserorientierung sowie die festigkeits-bildenden Maschenstäbchen in Längsrichtung ist die Festigkeit der Erzeugnisse in Querrichtung eingeschränkt. Einer Verwendung als unkaschierte Polsterstoffe stehen oftmals die geringen Querfestigkeiten sowie hohen Querdehnungswerte dieser Produkte, welche durch die während der Weiterverarbeitung sowie im Gebrauch auftretenden Zugkräfte hervorgerufen werden, entgegen. Im Kaschierverbund nehmen die vorwiegend durch Heißschmelzkleber- oder Flammkaschierung mit dem Polsterstoff zusammengefügten Obermaterialien vorhandene Belastungen auf. Are known a. Upholstery nonwovens made of Kunit and Multiknit nonwovens, which predominantly find use in laminated composites (DE 195 34 252 A1). Within the Kunit process due to the manufacturing process, there is only a slight fiber orientation across the Processing direction of the longitudinally oriented fiber pile. Through this fiber orientation as well as the strength-forming wales in the longitudinal direction is the strength of the products in Cross direction restricted. Often used as non-laminated upholstery fabrics the low transverse strengths and high transverse elongation values of these products, which due to the tensile forces occurring during further processing and use are caused. In the laminating network, they predominantly take through Hot melt adhesive or flame lamination with the upholstery fabric Upper materials present loads.

Eine Erhöhung der Querfestigkeit ergibt sich bei Maliknit-Vliesstoffen (DE 198 43 078 A1). Beim "Maliknit"-Vliesstoff führt der Einsatz des zum Vlies quergelegten Krempelflores zu einer Faseranordnung im Vliesstoff, die hohe Querfestigkeiten und geringe -dehnungen bedingen. Die Fasern sind in der Maschenschicht gleichzeitig in mehrere Maschenstäbchen und -reihen eingebunden. Dies ergibt ein isotropes Festigkeits- und Dehnungsverhalten dieser Vliesstoffe. Die Polschicht besteht aus räumlich diagonal zur Warenbahn angeordneten Fasern. Die Veränderung der Faserlage in der Polschicht von "parallel- senkrecht zur Warenbahn" hin zu "räumlich-diagonal" bedingt allerdings eine Verminderung der druckelastischen Eigenschaften. Maliknit nonwovens increase the transverse strength (DE 198 43 078 A1). With the "Maliknit" nonwoven, the use of the carded pile laid across the nonwoven leads to a fiber arrangement in the nonwoven fabric, the high transverse strength and low elongation require. The fibers are in the stitch layer at the same time in several wales and series integrated. This results in an isotropic strength and elongation behavior of these nonwovens. The pole layer consists of diagonally to the web arranged fibers. The change in the fiber position in the pile layer from "parallel perpendicular to the web "towards" spatial-diagonal ", however, requires a reduction the pressure elastic properties.

Einsatz als Polstervliesstoff finden auch Nadelvliesstoffe mit dem Nachteil, daß die Fasern vorwiegend horizontal orientiert sind. Aus der DE 44 24 636 C2 ist beispielsweise ein Polsterstoff aus einem mehrschichtigen, voluminösen Kaschiervliesstoff bekannt, bei dem zwei Nähwirkvliesstoffe durch vertikale Faserpfropfen verbunden sind, die aus den Faserteilen der außenliegenden Fasermaschenschichten bestehen und sich bis in die Mitte der jeweils gegenüberliegenden Faserschicht erstrecken und somit durch eine dichtere Faseranordnung in der jeweiligen Faserschicht eine druckelastische Zone erzeugen. Wenn die Nadelvliesstoffe einen Beitrag zur Flächenstabilität leisten sollen, müssen sie stark vernadelt werden und verlieren dabei an Volumen. Werden sie offen vernadelt und zusätzlich thermisch verfestigt, dann fehlt ihnen die Druckelastizität. Um eine gute Druckelastizität zu erreichen, werden Nadelvliesstoffe oder auch Nähwirkvliesstoffe (Malivlies) velourisiert. Damit wird die Druckelastizität erreicht, aber in der Fläche fehlt es an Stabilität und Elastizität. Needle nonwovens are also used as upholstery nonwovens with the disadvantage that the fibers are mainly oriented horizontally. From DE 44 24 636 C2, for example Upholstery fabric known from a multi-layer, voluminous laminating nonwoven, in which two stitchbonded nonwovens are connected by vertical fiber plugs that come from the Fiber parts of the outer fiber mesh layers exist and are in the middle the respective opposite fiber layer and thus through a denser Fiber arrangement create a pressure-elastic zone in the respective fiber layer. If Needle nonwovens are supposed to make a contribution to surface stability, they have to be strong needled and lose volume. They are needled openly and additionally thermally hardened, then they lack the pressure elasticity. To ensure good pressure elasticity reach, needle-punched nonwovens or stitchbonded nonwovens (Malivlies) are velorized. This achieves the pressure elasticity, but the surface lacks stability and Elasticity.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Polstervliesstoff der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, der gegenüber bisher bekannten Polsterstoffen hinsichtlich seiner Nutzungseigenschaften die Vorteile einer hohen Querfestigkeit und Druckelastizität aufweist und kostengünstig herstellbar ist. The invention is therefore based on the object of an upholstery nonwoven fabric to create the type described compared to previously known upholstery fabrics its properties of use the advantages of high transverse strength and pressure elasticity has and is inexpensive to manufacture.

Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung der Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen beschrieben. According to the invention, the object is achieved by the characterizing features of Claim 1. Advantageous embodiments of the invention are in the subclaims described.

Der erfindungsgemäße Polstervliesstoff ermöglicht, die zunehmenden Forderungen an die Verarbeitungseigenschaften bezüglich Festigkeitsverhalten in Längs- und Querrichtung und einer hohen Druckelastizität hinsichtlich der Funktionseigenschaften zu erfüllen. Grund ist ein hoher Anteil der im Vliesstoff enthaltenen Gesamtfaserlänge, der senkrecht zum Vliesstoffquerschnitt und somit parallel zur Beanspruchungsaufnahme im Gebrauch angeordnet ist. Gleichzeitig ergibt der Effekt des Velourisierens durch Vernadeln eine Zusatzverfestigung der im Vliesquerschnitt horizontal angeordneten Fasern durch Ausbildung vertikaler Faserpfropfen und eine Fixierung des Bindefadensystems durch eingenadelte Faserteile aus dem Vliesquerschnitt. Effekte, die sich positiv in den Eigenschaftsverbesserungen hinsichtlich Maßstabilität, Querfestigkeit und Reduzierung der Maschenlaufneigung zeigen. Die kostengünstige Herstellung des Polstervliesstoffes, seine Anpassung an textile und nichttextile Verbundkomponenten sind weitere nennenswerte Vorteile. The upholstery nonwoven fabric according to the invention enables the increasing demands on the Processing properties with regard to strength behavior in the longitudinal and transverse directions and a high pressure elasticity with regard to the functional properties. Reason is a high proportion of the total fiber length contained in the nonwoven that is perpendicular to the Non-woven cross-section and is thus arranged parallel to the stress absorption in use. At the same time, the effect of velor coating by needling results in additional consolidation of the fibers arranged horizontally in the cross-section of the nonwoven by forming vertical ones Fiber grafting and a fixation of the binding thread system by needled fiber parts the fleece cross section. Effects that are positive in property improvements with regard to dimensional stability, transverse strength and reduction of the tendency to stitch. The cost-effective production of the upholstery nonwoven, its adaptation to textile and non-textile composite components are other noteworthy advantages.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die dazugehörige Zeichnung zeigt den schematischen Querschnitt des Polstervliesstoffes mit dreidimensionaler Faseranordnung aus einem auf einer Oberflächenseite velourisierten, durch Fadenmaschen verfestigten Vliesstoff. The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment. The accompanying drawing shows the schematic cross section of the upholstery nonwoven with three-dimensional fiber arrangement of a velorised on one surface side, non-woven fabric consolidated by thread stitches.

Wie in der Figur dargestellt, besteht der Polstervliesstoff aus einem mittels Bindefadenmaschen 2 verfestigten Vliesstoff 1, bei dem die Faserpolschicht 7 auf der Maschenseite 5 ausgebildet ist. Der Vliesstoff 1 wird bei dieser Ausführung von der Fadenstegseite 3 mit Nadeln senkrecht durchstochen, wobei die im Vliesquerschnitt horizontal angeordneten Fasern bzw. Faserteile 4 auf der Maschenseite 5 als eine Vielzahl vertikal abstehender Faserteile bzw. Faserschlingen 6 die Faserpolschicht 7 bilden. As shown in the figure, the upholstery nonwoven fabric consists of a nonwoven fabric 1 consolidated by means of binding thread stitches 2 , in which the fiber pile layer 7 is formed on the stitch side 5 . In this embodiment, the nonwoven fabric 1 is pierced vertically by the thread web side 3 with needles, the fibers or fiber parts 4 arranged horizontally in the nonwoven cross section forming a plurality of vertically projecting fiber parts or fiber loops 6 on the stitch side 5 of the fiber pile layer 7 .

Die auf der Maschenseite 5 befindliche Faserpolschicht 7 übernimmt beim Gebrauch des Polstervliesstoffes, z. B. im Polsterverbund mit dem Oberstoff, eine zusätzlich abfedernde, kraftaufnehmende Wirkung bei Druckbeanspruchungen einschließlich Dämm-, Isolations- und Feuchtetransportwirkung in den Hohlräumen zwischen den vertikal abstehenden Faserteilen 6. Dabei kann der erfindungsgemäße Polstervliesstoff mit dem Oberstoff so verbunden werden, daß entweder die Maschenseite 5, die Maschenstegseite 3 oder die Faserpolschicht 7 eine Oberflächenseite des Polsterverbundes bildet. The on the mesh side 5 fiber pile layer 7 takes over when using the nonwoven fabric, for. B. in the upholstery composite with the outer fabric, an additional cushioning, force-absorbing effect under pressure, including insulation, insulation and moisture transport effect in the cavities between the vertically projecting fiber parts 6th The nonwoven upholstery fabric according to the invention can be connected to the outer fabric in such a way that either the stitch side 5 , the stitch web side 3 or the fiber pile layer 7 forms a surface side of the upholstery composite.

Erreicht wird diese Oberflächenstruktur mit einer Vielzahl abstehender Faserteile 6 durch ein als Velourisieren zu bezeichnender Vernadelungsprozess. Dabei wird ein durch Fadenmaschen 2 verfestigter Vliesstoff 1 von der Maschenstegseite 3 mit senkrecht einwirkenden Nadeln durchstochen. Diese Nadeln haben an der Spitze eine gabelzinkenförmige Aussparung (Gabelnadeln) oder kurz nach der Spitze auf dem Dreikantschaft in gleichem Abstand von der Spitze je einen Widerhaken (Kranz- oder Kronennadeln). In diese Öffnungen der durchstechenden Nadeln gelangen parallel zum Vliesstoffquerschnitt angeordnete Fasern oder Faserteile 4, die beim Durchstechen der Nadeln aus dem Vliesstoffquerschnitt als Faserteile 6 herausgestoßen oder -gezogen werden. Diese vertikal zum Vliesstoffquerschnitt abstehenden Faserteile bzw. Faserschlingen 6 sind mit einer hohen Parallelität und Höhengleichmäßigkeit angeordnet und bilden die Faserpolschicht 7, wobei jedes Faserteil bzw. jede Faserschlinge 6 mit einem oder beiden Enden 8 im Vliesstoff 1 mechanisch eingebunden ist. In einer zweiten Ausführung wird beim Velourisieren von der Maschenseite 5 eingestochen, so daß dann die Faserpolschicht 7 auf der Maschenstegseite 3 angeordnet ist. This surface structure is achieved with a large number of protruding fiber parts 6 by means of a needling process to be called velorizing. In this case, a nonwoven fabric 1 solidified by thread stitches 2 is pierced from the stitch web side 3 with vertically acting needles. These needles have a fork-shaped recess at the tip (fork needles) or a barb (wreath or crown needles) at the same distance from the tip shortly after the tip on the triangular shaft. Fibers or fiber parts 4 , which are arranged parallel to the nonwoven cross section, pass into these openings of the piercing needles and are pushed or pulled out of the nonwoven cross section as fiber parts 6 when the needles are pierced. These fiber parts or fiber loops 6 projecting vertically to the cross-section of the nonwoven fabric are arranged with a high degree of parallelism and uniformity in height and form the fiber pile layer 7 , each fiber part or each fiber loop 6 being mechanically integrated into the nonwoven fabric 1 with one or both ends 8 . In a second embodiment, the velvet is pierced from the stitch side 5 , so that the fiber pile layer 7 is then arranged on the stitch web side 3 .

Üblicherweise arbeitet man bei der erfindungsgemäßen Oberflächenstrukturierung mit auf die Faserfeinheit des Vliesstoffes 1 abgestimmten feinen Gabel- oder Kronennadeln mit Stichdichten je cm2 Vliesstoff von 400 bis 1000 Stich/cm2 und mit Durchstichtiefen der Nadeln zwischen 4 bis 12 mm. Damit wird erreicht, dass mindestens 25% der im Vliesstoff 1 vorhandenen Faserlänge die vertikal zum Vliesstoffquerschnitt angeordneten Faserteile 6 und damit die Faserpolschicht 7 bilden. Für die Ausbildung einer sehr markanten Faserpolschicht 7 auf einer Oberflächenseite des Polstervliesstoffes werden die in den speziellen Strukturierungsnadelmaschinen aus dem Vliesstoffquerschnitt vertikal ausgetragenen Faserteile 6 in ein mitlaufendes Bürstenband eingetragen, um die vertikale Anordnung zu behalten und nicht umgelegt und dann durch folgende Nadeldurchstiche in schräger Lage fixiert zu werden. Usually one works in the surface structuring according to the invention with fine fork or crown needles matched to the fiber fineness of the nonwoven fabric 1 with stitch densities per cm 2 of nonwoven fabric from 400 to 1000 stitch / cm 2 and with piercing depths of the needles between 4 and 12 mm. It is thereby achieved that at least 25% of the fiber length present in the nonwoven fabric 1 form the fiber parts 6 arranged vertically to the nonwoven fabric cross section and thus the fiber pile layer 7 . For the formation of a very distinctive fiber pile layer 7 on a surface side of the upholstery nonwoven, the fiber parts 6 vertically discharged from the nonwoven cross section in the special structuring needle machines are inserted into a moving brush belt in order to keep the vertical arrangement and not folded over and then fixed in an oblique position by subsequent needle punctures to become.

Zur Erhöhung der Festigkeit und Druckelastizität des Polstervliesstoffes können im Vliesstoffquerschnitt bis zu 25% thermische Bindefasern enthalten sein, die einen zusätzlichen Bindeeffekt garantieren. Eine weitere Möglichkeit zur Verbesserung der Eigenschaften des Polstervliesstoffes ist durch die Anordnung zusätzlicher textiler und/oder nichttextiler Flächen gegeben. Diese können direkt im Vliesstoffquerschnitt und/oder auf der der Faserpolschicht 7 abgewandten Seite angeordnet sein. Als textile Flächen können beispielsweise Gewebe, Gewirke, Gestricke und Vliesstoffe oder auch thermoplastische Klebefolien oder Klebevliese eingesetzt werden, die bereits bei der Vliesstoffherstellung mit eingearbeitet werden können. To increase the strength and elasticity of the upholstery nonwoven, up to 25% thermal binding fibers can be contained in the nonwoven cross section, which guarantee an additional binding effect. A further possibility for improving the properties of the upholstery nonwoven is given by the arrangement of additional textile and / or non-textile surfaces. These can be arranged directly in the nonwoven cross section and / or on the side facing away from the fiber pile layer 7 . Woven fabrics, knitted fabrics, knitted fabrics and nonwovens or else thermoplastic adhesive films or nonwoven fabrics, which can be incorporated during the manufacture of nonwovens, can be used as textile surfaces.

Ausführungsbeispielembodiment

In einem Ausführungsbeispiel besteht der Polstervliesstoff aus einem durch Fadenmaschen 2 verfestigtem Vliesstoff 1. Dieser auch als Maliwatt bekannte Vliesstoff hat eine Flächenmasse von 135 g/m2 und besteht aus Polyesterfasern der Feinheit 3,3 dtex im Vlies und einem Bindefaden aus Polyester der Feinheit 50 dtex. Die Verfestigungsparameter auf der Nähwirkmaschine sind eine Maschinenfeinheit 22 F und eine Stichlänge von 1,2 mm. Dieser Maliwatt-Vliesstoff wird auf einer Strukturierungsnadelmaschine mit folgenden Parametern vernadelt:
Einstichseite: Maschenstegseite 3
Stichdichte: 600 Stich/cm2
Nadelart: Kronennadel 15 × 18 × 42 S111
Stichtiefe: 7 mm In one exemplary embodiment, the upholstery nonwoven fabric consists of a nonwoven fabric 1 consolidated by thread stitches 2 . This is also known as Maliwatt nonwoven fabric has a basis weight of 135 g / m 2 and is composed of polyester fibers the fineness of 3, 3 dtex in the nonwoven fabric and a binding thread made of polyester fineness of 50 dtex. The setting parameters on the sewing machine are a machine fineness 22 F and a stitch length of 1.2 mm. This Maliwatt nonwoven is needled on a structuring needle machine with the following parameters:
Stitch side: stitch web side 3
Stitch density: 600 stitches / cm 2
Needle type: crown pin 15 × 18 × 42 S111
Stitch depth: 7 mm

Dieser Polstervliesstoff besitzt auf der Fadenmaschenseite 5 eine Faserpolschicht 7 aus vertikal angeordneten Faserteilen 6 mit einer Dichte von mindestens 2000 Faserteile je cm2 Vliesstoffoberfläche und einer Höhe von mindestens 2 mm. This upholstery nonwoven has on the thread mesh side 5 a fiber pile layer 7 made of vertically arranged fiber parts 6 with a density of at least 2000 fiber parts per cm 2 of nonwoven surface and a height of at least 2 mm.

Gegenüber dem Ausgangsvliesstoff Maliwatt weist der Polstervliesstoff mit der erfindungsgemäßen Faserpoloberfläche folgende Eigenschaftsänderungen auf: Compared to the original Maliwatt nonwoven, the upholstery nonwoven with the fiber pile surface according to the invention the following changes in properties:

Zunahme der

  • - Dicke um 50%
  • - Höchstzugkraft quer um 75%
  • - relativen Zusammendrückbarkeit um 30%
  • - Druckelastizität um 45%.
Increase in
  • - thickness by 50%
  • - Maximum tractive force across 75%
  • - relative compressibility by 30%
  • - 45% pressure elasticity.

Claims (6)

1. Polstervliesstoff, bestehend aus einem durch Fadenmaschen (2) verfestigten Vliesstoff (1) mit dreidimensionaler Faseranordnung, der auf einer Seite eine Faserpolschicht (7) besitzt, die aus vertikal zum Vliesstoffquerschnitt abstehenden Faserteilen (6) gebildet ist, welche über die gesamte Fläche eine hohe Dichte, Parallelität und gleichmäßige Höhe aufweisen, wobei ein oder beide Enden (8) der Faserteile (6) im Vliesstoffquerschnitt mechanisch eingebunden sind. 1. Upholstery nonwoven fabric, consisting of a nonwoven fabric ( 1 ) solidified by thread mesh ( 2 ) with a three-dimensional fiber arrangement, which has on one side a fiber pile layer ( 7 ) which is formed from fiber parts ( 6 ) projecting vertically to the nonwoven fabric cross section, which over the entire surface have a high density, parallelism and uniform height, one or both ends ( 8 ) of the fiber parts ( 6 ) being mechanically integrated in the nonwoven cross section. 2. Polstervliesstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem cm2 Vliesstoffoberfläche mindestens 1200 vertikal abstehende Faserteile (6) angeordnet sind. 2. Upholstery nonwoven according to claim 1, characterized in that at least 1200 vertically projecting fiber parts ( 6 ) are arranged on a cm 2 nonwoven surface. 3. Polstervliesstoff nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der vertikal abstehenden Faserteile (6) vorzugsweise zwischen 1 bis 6 mm beträgt. 3. Upholstery nonwoven according to claim 1 and 2, characterized in that the height of the vertically projecting fiber parts ( 6 ) is preferably between 1 to 6 mm. 4. Polstervliesstoff nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Vliesstoff (1) aus einem Faser- oder Filamentvlies besteht. 4. Upholstery nonwoven fabric according to claim 1 to 3, characterized in that the nonwoven fabric ( 1 ) consists of a fiber or filament nonwoven. 5. Polstervliesstoff nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Vliesstoff (1) bis 25 Masseprozent thermoplastische Bindefasern enthält. 5. Upholstery nonwoven fabric according to claim 1 to 4, characterized in that the nonwoven fabric ( 1 ) contains up to 25 percent by mass of thermoplastic binder fibers. 6. Polstervliesstoff nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Vliesstoffquerschnitt und/oder der der Faserpolschicht (7) abgewandten Seite zusätzlich textile und/oder nichttextile Bahnen angeordnet sind. 6. Upholstery nonwoven fabric according to claim 1 to 5, characterized in that in the nonwoven fabric cross-section and / or the side facing away from the fiber pile layer ( 7 ) additional textile and / or non-textile webs are arranged.
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