DE10162463B4 - Verwendung eines durch Fadenmaschen oder Fasermaschen verfestigten Vliesstoffes als textilen Träger für Beschichtungen - Google Patents

Verwendung eines durch Fadenmaschen oder Fasermaschen verfestigten Vliesstoffes als textilen Träger für Beschichtungen Download PDF

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Abstract

Verwendung eines durch Fadenmaschen (2) oder Fasermaschen (4) verfestigten Vliesstoffes, der auf der zu beschichtenden Seite eine Faserpolstruktur (7) aus vertikal zum Vliesstoffquerschnitt abstehenden Faserteilen (6) aufweist, welche über die gesamte Oberfläche der Faserpolstruktur (7) eine hohe Dichte, Parallelität und Höhengleichmäßigkeit aufweisen, wobei die Faserteile (6) mit einem oder beiden Enden (8) im Vliesstoffquerschnitt mechanisch eingebunden sind, als textilen Träger für Beschichtungen.

Description

  • Die Erfindung betrifft die Verwendung eines durch Fasermaschen oder Fadenmaschen verfestigten Vliesstoffes als textilen Träger für Beschichtungen, der auf der zu beschichtenden Seite einen hohen Anteil abstehender Faserteile aufweist. Derartige beschichtete Vliesstoffe finden Anwendung für Täschnerwaren, Sport- und Wetterbekleidung, Planen, Zelte sowie als Mobil- und Agrartextilien.
  • Beschichten ist ein ein- oder beidseitiges Aufbringen von Streichmassen auf Basis von z.B. Polyvinylchlorid, Polyester, Polyurethan auf den textilen Träger. Beim anschließenden Trocknen oder Gelieren entstehen festhaftende Kunststofffilme auf dem textilen Träger. Bei diesen beschichteten Textilien werden Festigkeits- und Verformungseigenschaften vorrangig durch den textilen Träger und die Funktionseigenschaften, wie Wasserdichtheit, Wasserdampfdurchlässigkeit, Knickbruchfestigkeit, Weichheit vorrangig durch die Beschichtung bestimmt. Vorausgesetzt, dass das Polymer der Beschichtung gute Verbundeignung zum Polymer der textilen Oberfläche hat, wird die Haftfestigkeit zwischen Beschichtung und textilem Träger entscheidend bestimmt durch den Flächenanteil der Verbindung bzw. Berührung beider Komponenten. Vorteilhaft für eine hohe Haftfestigkeit zwischen Beschichtung und textilem Träger ist demzufolge ein hohe Ummantelung bzw. Bedeckung der auf dem textilen Träger vorhandenen hohen Faseroberfläche mit der Beschichtungsmasse, möglichst noch mit vertikaler Anordnung von Faserteilen in den Querschnitt der Beschichtung hinein.
  • Erreicht wird solch eine textile Oberfläche mit hoher, bedeckbarer Faseroberfläche zum Beispiel durch Rauhen. Dabei werden aus dem textilen Querschnitt mechanisch Faserteile herausgerissen und vertikal bis diagonal auf der Oberfläche als Faserpol angeordnet. Nachteilig ist beim Rauhen die Schädigung des textilen Trägers und ein Materialverlust von in den Rauhwalzen verbleibenden Faserteilen.
  • In EP 0 266 238 A1 wird ein beschichtetes Gewebe beschrieben, welches mit durchstechenden Widerhakennadeln mit einer Stichdichte von 30 bis 100 Stichen/cm2 und einer Stichtiefe von 7 mm bis 12 mm so mechanisch behandelt wird, dass eine faserpolähnliche Oberfläche mit hoher Faseroberfläche entsteht. Diese hohe Vernadelungsintensität führt bei speziellen Faservliesstoffen zu abstehenden Faserteilen, die die Beschichtung durchdringen, auf der Beschichtungsoberfläche abstehen und durch den so genannten Dochteffekt keine ausreichende Wasserdichtheit garantieren. Außerdem führt bei Faservliesstoffen speziell die hohe Stichtiefe zu einer Schwächung des Vliesstoffquerschnittes aus festigkeitstragenden Fasern und damit zu starker Reduzierung der Festigkeit.
  • Der aus der Literatur bekannte Vliesstoff "Kunit", der ebenfalls ein durch Faser- oder Fadenmaschen verfestigter Vliesstoff ist, entsteht durch Vermaschen eines auf einer Krempel hergestellten Faserflores mit Längsausrichtung der Fasern im Flor auf einer Kunit-Nähwirkmaschine. Charakteristisch ist die Struktur mit einer Unterseite aus Fasermaschen und einer Oberseite mit einer Polfaserschicht aus einem gefalteten längsorientierten Faservlies mit vertikal bis diagonal angeordneten Faserteilen.
  • Da Kunit-Vliesstoff ausschließlich aus unversponnenen Fasern hergestellt wird, bei dem die Fasern auf Grund ihrer Längsorientierung in dem zur Vermaschung zugeführten Faserflor fast immer nur in einer Fasermaschenreihe eingebunden sind, weisen Kunit-Vliesstoffe die für sie typischen Nachteile, vor allem eine zu geringe Querstabilität (geringe Zugfestigkeit, hohe bleibende Verformung) auf, die für die Weiterverarbeitung und den Gebrauch vieler neuer Anwendungsgebiete nicht ausreichen, wie beispielsweise den Einsatz als textiler Träger für Beschichtungen.
  • Eine weitere Verminderung der Festigkeitseigenschaften erfährt der Kunit-Vliesstoff bei einer nachträglichen mechanischen Ausrüstung der Oberfläche wie dem Velourisieren, da dann immer ein Teil der in den Faservlies-Polfalten bzw. Fasermaschen verankerten Fasern herausgezogen wird und damit eine Auflösung der Querschnittsstruktur bedeutet.
  • In DE 42 18 234 A1 wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines mechanisch verfestigten Faservlieses beschrieben. Ziel und Aufgabe dieses Verfahrens hierbei ist, den Aufwand für das Verfestigen sehr dünner Vliese bei vollständiger Gewährleistung der Gebrauchseigenschaften zu reduzieren. Realisiert wird dies dadurch, dass in einander unmittelbar abwechselnden, begrenzten Bereichen Nadeln mit Widerhaken zum fadenlosen Verfestigen des Vlieses und Schiebernadeln für die Bildung maschenförmiger Verbindungselemente quer durch das Vlies geführt werden. Die fadenlosen Bereiche sind in der Regel größer als die mit Bindefäden verstärkten Bereiche, so dass ein streifenartig verfestigtes Flächengebilde entsteht.
  • Dieses Verfahren beinhaltet lediglich die Kombination der bereits bekannten Technologien „Nadeln" und „Übernähen" zum Verfestigen von dünnem Faservlies in einem Arbeitsgang über begrenzte Faservliesabschnitte, die folglich auch zu unterschiedlichen Querschnitts- und Oberflächenstrukturen in den jeweiligen verfestigten Bereichen führen. Bei der Verwendung des Vliesstoffes als textiler Träger für Beschichtungen führt dies zu Unregelmäßigkeiten beim Auftrag und der Haftung der Beschichtungsmittel. Da für die Verfestigung des Vlieses immer ein bestimmter Anteil von Fasern erforderlich ist, stehen insbesondere bei sehr dünnem Vlies nur wenig Fasern zur Verfügung, die an die Oberfläche gezielt transportiert und zu Faserpolen ausgebildet werden können.
  • Die DD 203 577 beinhaltet die Modifizierung der Widerhaken an der Nadelspitze einer Filznadel zum Nachnadeln von textilen Flächengebilden. Diese Filznadeln werden zum Nachnadeln von Flächengebilden, z.B. Vlies-Faden-Nähgewirken, eingesetzt, um einen gleichmäßigen und intensiven Oberflächeneffekt zu erreichen. Charakterisiert wird der Oberflächeneffekt hier dadurch, dass auf der Oberfläche befindliche abstehende oder lose Fasern in den Querschnitt des Vlies-Nähgewirkes wieder eingenadelt werden, um die Oberflächenbeständigkeit zu erhöhen. Dadurch besitzen diese Flächengebilde eine glatte Oberflächenstruktur, die sich für das betreffende Anwendungsgebiet als eher nachteilig erweist.
  • In DE 295 21 713 U1 ist ein Klebeband mit einem Vliesstoffträger „Malivlies" beschrieben, bei dem der Vliesträger auf seiner Rückseite eine Beschichtung aus Schaum aufweist, auf der zusätzlich eine Lackschicht aufgetragen ist. Die nachträglich aufgetragenen Schaum- bzw. Lackschichten bedeuten einen zusätzlichen Arbeitsgang, der mit zusätzlichen Kosten verbunden ist.
  • In der DE 101 39 843 A1 wird ein Polsterstoff beschrieben, der für den Einsatz als Unterpolsterstoff zur Substitution von PUR-Schaum im Automobilbau, im Fahrzeugbau allgemein sowie in der Polstermöbelbranche entwickelt wurde. Eine Verwendung als Trägermaterial wird nicht beschrieben.
    •
  • Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen speziell verfestigten Vliesstoff für die Verwendung als textiles Trägermaterial für Beschichtungen aus durch Fasermaschen oder Fadenmaschen verfestigten Vliesstoffen zu schaffen, der einerseits kostengünstig herstellbar ist und andererseits eine Oberfläche aufweist, die funktionell einen hohen Anteil mit Beschichtungsmasse zu bedeckender Faseroberfläche besitzt.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 aufgezeigten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausführungen sind in den Unteransprüchen enthalten.
  • Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird erreicht, dass der textile Träger aus einer an sich bekannten Vliesstoffstruktur eine durch ein bekanntes Nadelverfahren erzielte velourisierte Oberfläche aufweist, die für die Verwendung des Vliesstoffes als Trägermaterial durch die stark haftende Verbindung mit einer Beschichtungsmasse hervorragend geeignet ist. Grund ist ein hoher Anteil der im Vliesstoff enthaltenen Gesamtfaserlänge, die senkrecht zum Vliesstoffquerschnitt angeordnet ist und somit eine hohe Bedeckungsfläche für die Beschichtung anbietet und weiterhin im Querschnitt der Beschichtung verankert ist.
    •
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Die dazugehörigen Zeichnungen zeigen in
  • 1 den schematischen Querschnitt eines textilen Trägers aus einem auf einer Oberflächenseite velourisierten, durch Fasermaschen verfestigten Vliesstoff,
  • 2 den schematischen Querschnitt eines textilen Trägers aus einem auf einer Oberflächenseite velourisierten, durch Fadenmaschen verfestigten Vliesstoff,
  • 3 einen beschichteten textilen Träger nach 2.
  • Wie in 1 dargestellt, besteht der textile Träger für Beschichtungen aus einem durch Fasermaschen 4 verfestigten Vliesstoff 1, der auf der den Fasermaschen 4 gegenüberliegenden Seite 5 mit einer Faserpolschicht 7 ausgestattet ist. Die Faserpolschicht 7 wird von vielen parallelen Faserteilen 6 gebildet, die senkrecht zum Querschnitt des Vliesstoffes 1 angeordnet sind und eine hohe Gleichmäßigkeit in ihrer Länge aufweisen. Die Faserteile 6 sind auf der Oberfläche in einer sehr hohen Dichte angeordnet, die mindestens 300 Faserteilen pro cm2 Vliesstoff 1 entspricht. Die Höhe der von der Oberfläche vertikal abstehenden Faserteile 6 liegt vorzugsweise zwischen 0,5 mm bis 3 mm. Höhe und Dichte der Faserteile 6 sind in Abhängigkeit vom Materialeinsatz für den Vliesstoff 1, der Viskosität und Masse der Beschichtung variierbar.
  • Erreicht wird diese Oberflächenstruktur mit einer Vielzahl von abstehenden Faserteilen 6 durch einen als Velourisieren zu bezeichnenden Vernadelungsprozess. Dabei wird ein durch Fasermaschen 4 verfestigtes Faservlies von der mit Fasermaschen 4 versehenen Oberflächenseite 5 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 Faserteile und werden beim Durchstechen aus dem Vliesstoffquerschnitt heraus gestoßen oder gezogen und als Faserteil oder -schlinge 6 mit hoher Parallelität und großer Höhengleichmäßigkeit vertikal zum Vliesstoffquerschnitt so angeordnet, dass jedes Faserteil 6 mit einem bzw. beiden Enden 8 im Vliesstoff 1 mechanisch eingebunden ist.
  • Üblicherweise arbeitet man bei der Oberflächenstrukturierung mit auf die Faserfeinheit des Vliesstoffes 1 abgestimmten feinen Gabel- oder Kronennadeln mit Stichdichten je cm2 Vliesstoff von 100 bis 600 Stichen/cm2 und mit Durchstichtiefen der Nadeln zwischen 3 mm bis 10 mm. Damit wird erreicht, dass mindestens 10 % 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 textilen Trägers 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.
  • Der in 2 gezeigte textile Träger für Beschichtungen besteht aus einem mittels Bindefadenmaschen 2 verfestigten Vliesstoff 1, bei dem die Faserpolschicht 7 auf der Maschenseite 9 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 auf der Fadenmaschenseite 9 als eine Vielzahl vertikal angeordneter Faserteile 6 die Faserpolschicht 7 bilden.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die Faserpolschicht 7 auch auf der Maschenseite 4 wie in 1 bzw. auf der Maschenstegseite 3 wie in 2 ausgebildet sein. In diesem Fall stechen die Nadeln von der Oberflächenseite 5 bzw. von der Fadenmaschenseite 9 zur Ausbildung der Faserpolschicht 7 in den Vliesstoff 1.
  • 3 zeigt den textilen Träger für Beschichtungen aus einem durch Fadenmaschen 2 verfestigten Vliesstoff 1 der auf der mit der Faserpolschicht 7 ausgestatteten Fadenmaschenseite 9 mit der Beschichtung 10 abgedeckt ist, wobei alle vertikal abstehenden Faserteile 6 in der Faserpolschicht 7 von der Beschichtungsmasse vollständig umhüllt sind, so dass eine sehr große Berührungsfläche zwischen textilem Träger und Beschichtung 10 erzielt wird. Die so erzielte Erhöhung der Berührungsfläche und die vertikale Verankerung der Faserteile 6 im Querschnitt der Beschichtung 10 garantieren wesentlich höhere Haftfestigkeiten zwischen textilem Träger und Beschichtung. Zur Gewährleistung von Dichtheitsanforderungen liegt die Dicke der Beschichtung 10 vorteilhafterweise mindestens 0,2 mm über der Höhe der Faserpolschicht 7.
  • Zur Erhöhung der Festigkeit des textilen Trägers können im Vliesstoffquerschnitt bis 25 % thermische Bindefasern enthalten sein, die einen zusätzlichen Bindeeffekt im Vliesstoff querschnitt garantieren. Eine weitere Möglichkeit zur Verbesserung der Eigenschaften des textilen Trägers ist durch die Anordnung zusätzlicher textiler und/oder nichttextiler Flächen gegeben. Diese können auf der der Faserpolschicht 7 abgewandten Seite 3 oder 4 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.
  • 1. Ausführungsbeispiel
  • Der textile Träger besteht aus einem durch Fasermaschen 4 verfestigten Vliesstoff „Malivlies" mit einer Flächenmasse von 140 g/m2 und aus 100 % Polyesterfasern der Feinheit 3,7 dtex. Die Verfestigungsparameter auf der Nähwirkmaschine sind eine Maschinenfeinheit 18F und eine Stichlänge von 1,4 mm. Dieses Malivlies wurde auf einer Strukturierungsnadelmaschine mit folgenden Parametern vernadelt:
    Einstichseite: Fasermaschenseite 4
    Stichdichte: 300 Stich/cm2
    Nadelart: Kronennadel 15 × 18 × 38 S111
    Stichtiefe: 4,5 mm
  • Der textile Träger besitzt auf der Vliesstoffoberfläche 5 die Faserpolschicht 7 aus vertikal angeordneten Faserteilen 6 mit einer Dichte von mindestens 600 Faserteilen je cm2 Vliesstoffoberfläche und einer Höhe von mindestens 0,5 mm.
  • 2. Ausführungsbeispiel
  • Im 2. Ausführungsbeispiel besteht der textile Träger aus einem durch Fadenmaschen 2 verfestigten Vliesstoff 1. Dieser auch als Maliwatt bekannte Vliesstoff 1 hat eine Flächenmasse von 120 g/m2 und besteht aus Polyesterfasern der Feinheit 3,0 dtex im Vlies und einem Bindefaden aus Polyester der Feinheit 76 dtex. Die Verfestigungsparameter auf der Nähwirkmaschine sind eine Maschinenfeinheit 22F und eine Stichlänge von 1,0 mm. Dieser Maliwatt-Vliesstoff wird auf einer Strukturierungsnadelmaschine mit folgenden Parametern vernadelt:
    Einstichseite: Maschenstegseite 3
    Stichdichte: 400 Stich/cm2
    Nadelart: Kronennadel 15 × 18 × 40 S111
    Stichtiefe: 5,0 mm
  • Der textile Träger besitzt auf der Fadenmaschenseite 9 eine Faserpolschicht 7 aus vertikal angeordneten Faserteilen 6 mit einer Dichte von mindestens 1000 Faserteilen je cm2 Vliesstoffoberfläche und einer Höhe von mindestens 1,5 mm.

Claims (6)

  1. Verwendung eines durch Fadenmaschen (2) oder Fasermaschen (4) verfestigten Vliesstoffes, der auf der zu beschichtenden Seite eine Faserpolstruktur (7) aus vertikal zum Vliesstoffquerschnitt abstehenden Faserteilen (6) aufweist, welche über die gesamte Oberfläche der Faserpolstruktur (7) eine hohe Dichte, Parallelität und Höhengleichmäßigkeit aufweisen, wobei die Faserteile (6) mit einem oder beiden Enden (8) im Vliesstoffquerschnitt mechanisch eingebunden sind, als textilen Träger für Beschichtungen.
  2. Verwendung eines durch Fadenmaschen (2) oder Fasermaschen (4) verfestigten Vliesstoffes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserpolschicht (7) eine Dichte von mindestens 300 vertikal abstehenden Faserteilen (6) pro cm2 aufweist.
  3. Verwendung eines durch Fadenmaschen (2) oder Fasermaschen (4) verfestigten Vliesstoffes nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der Faserpolschicht (7) zwischen 0,5 mm bis 3 mm beträgt.
  4. Verwendung eines durch Fadenmaschen (2) oder Fasermaschen (4) verfestigten Vliesstoffes nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Vliesstoff (1) aus einem Faser- oder Filamentvlies besteht.
  5. Verwendung eines durch Fadenmaschen (2) oder Fasermaschen (4) verfestigten Vliesstoffes nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Vliesstoff (1) bis 25 Masseprozent thermoplastische Bindefasern enthalten sind.
  6. Verwendung eines durch Fadenmaschen (2) oder Fasermaschen (4) verfestigten Vliesstoffes nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Vliesstoffquerschnitt und/oder der der Faserpolschicht (7) abgewandten Seite zusätzlich textile und/oder nichttextile Flächengebilde angeordnet sind.
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