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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Patina auf
textile Oberflächen
von aus künstlichen
oder natürlichen
Fasern bestehenden Geweben, insbesondere für die dekorative Wandgestaltung,
die in ihrer Ausgangsform mit oder ohne metallische Beschichtung
vorliegen.
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Das
manuell wie maschinell durchführbare Verfahren
bedient sich im Wesentlichen der Schritte:
- – Abdecken
nicht zu behandelnder Areale des Gewebes mit einer sauerstoffabweisenden
Suspension (Oxidationsschutz)
- – großflächiges Auftragen
eines fließfähigen Oxidationsmittels
- – großflächiges Auftragen
einer Metallpigment angereicherten Siebdruckfarbe
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Die
genannten Arbeitsschritte können
untereinander in ihrer Reihenfolge vertauscht werden und auch mehrmals
ausgeführt
werden.
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Während der
Oberflächenbehandlung
werden, bevorzugt natürliche
Gewebe, keiner vollständigen
Trocknung unterzogen, d.h. sie besitzen stets eine definierte Restfeuchte,
wobei jedoch die Antrocknung in Trocknungsöfen die zeitlichen Abläufe in der
industriellen Fertigung verkürzen,
die Qualität
der farblich erzielbaren Effekte aber nicht nachteilig beeinflussen
würde.
Künstliche
Gewebe werden schneller in Trocknungsöfen behandelt. Die Länge der
Einwirkzeit des Oxidationsmittels hat auf das Ergebnis des erwartbaren
Farbumschlages keinen Einfluss. Lediglich das mehrmalige Auftragen
desselben, kann bei gleicher qualitativer und quantitativer Metallbeschichtung
ein neues Farbergebnis herbeiführen.
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Gemäß dem ermittelten
Stand der Technik, der nachfolgend an einigen Beispielen dargelegt wird,
ist vorzugsweise aus den Verfahren zur Herstellung von dekorativen
Tapeten bekannt, dass in der Kombination von einem Trägermaterial,
bestehend aus Papier oder Kunststoff und einer dünnen Metallschicht technische
Effekte hervorgebracht werden.
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Nach
DE 792 04 32 U1 wird
eine Metallschicht, dünner
als 30 nm beidseitig auf ein Trägermaterial
der o. g. Art aufgebracht und diese dann mittels einer Lackschicht
vor Korrosion geschützt
wird. Neben einer Fähigkeit
zur Wärmereflexion
wird mittels Streckung des Trägermaterials
die elektrische Flächenleitfähigkeit
unterbrochen. In die infrarot-durchlässige Lackschicht sind Farbpigmente
eingebettet.
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Mit
dieser Lösung
gelingt es nicht, Oberflächen
durch gewollte Oxidation zu farblich einmaligem Aussehen, im Sinne
eines Unikates, zu verhelfen. Die Herstellung der wärmereflektierenden
Tapete unterliegt einer vorgeschriebenen Abfolge einzuhaltender
Bearbeitungsschritte.
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Mit
DE 36 43 480 C2 wird
eine schallabsorbierende Verkleidung für eine schallharte Wand oder Decke
vorgeschlagen. Diese schallabsorbierende Verkleidung ist als schwere
Tapetenbahn mit einer porösen
Schallschutzschicht, einer luftdurchlässigen Abstandshalterschicht
und einem schalldurchlässigen Überzug ausgestattet.
Die schallabsorbierende Verkleidung besteht aus einem Gewebe. Als
Tapetenbahn sind u. a. Textiltapeten mit rückwärtiger Papierbeschichtung sowie
Prägetapeten
auf Basis von Kunststoffinaterialien oder Metallfolien genannt.
An eine Oberflächenbehandlung
gemäß vorliegender Erfindung
ist nicht gedacht.
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In
DE 36 30 243 C2 wird
eine wärmereflektierende
Tapete oder Verkleidung mit einem ggfs. mit Kleber versehenem Trägermaterial
aus Papier oder Kunststoff, das ein- oder beidseitig mit einer Metallschicht
als Wärmereflektor
bedeckt ist und das Verfahren ihrer Herstellung beschrieben. Auf
die Metallschicht wird eine dünne
Zwischenschicht aus einem Thermoplast bestehend, aufgebracht, auf
welche weiter eine Weißschicht
mit einer wärmebeeinflussbaren
Bindeschicht aufgetragen wird. In die Bindeschicht werden Farbschichten
eingelagert, allerdings derart, dass ein Teil der Metallschicht
sichtbar bleibt.
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Aus
DE 80 08 57 B ist eine Tapete
mit einer weichgeglühten
Aluminiumbeschichtung, die mittels stellenweiser Durchlochung luftdurchlässig und
mit einer dünnen
Lackschicht ü berzogen
ist, bekannt. – Farbeffekte
und eine Oxidierung der Metallbeschichtung werden hierdurch nicht
realisiert.
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Nach
US 4 247 589 A wird
ein Oxidationsverfahren zur Herstellung von dekorativen Waren vorgeschlagen,
nach dem in mehreren Schritten eine selektive Oxidation von Metallschichten
geringer Dicke an Textilien hervorgebracht wird. Durch zeitlich
definiertes Einwirken einer korrosiven Flüssigkeit können Farbumschläge von in
einem porösen
Substrat eingebetteten meallischen Partikeln erreicht werden. Als Partikel
sind Eisen, Kupfer oder Messingpulver genannt. Die Reaktionen des
Farbumschlagens erfolgen in einer sauerstofangereicherten Umgebung,
sie werden kotrolliert ausgeführt
und ggfs. durch Katalysatoren beeinflußt. Zur Art des Oxidationsmittels
ist indes kein Hinweis gegeben und die Möglichkeit des Aussparens bestimmter
Areale wird nicht in Erwägung
gezogen.
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In
US 6 322 859 B1 werden
flexible Oberflächen
eines nicht aus Geweben bestehenden Materials mit einem Substrat
belegt, das eine Metallschicht in bestimmter Dicke bildet und durch
mehrfachen Auftrag eine unterschiedliche Strukturierung erreicht. Es
wird auf Metallpartikel, bestehend aus Kupfer, hingewiesen, die
mittels einer Pottaschelösung
patiniert werden. Das die Metallpartikel enthaltene Substrat kann
als Füllmaterial
gewebte oder nichtgewebte Materialien bzw. Fasern enthalten. Mit
dem Verfahren werden feste und flexible Oberflächen behandelt- keine Textilien.
Das behandelbare Substrat legt sich an vorhandene Oberflächenstrukturen
an und erbringt dadurch unterschiedliche visuelle Effekte.
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Mit
EP 0 943 701 A1 werden
ein Verfahren und eine Reaktionslösung zur Erzeugung einer Patina
vorgeschlagen. Es soll hiermit eine künstliche Alterung (Patinierung)
von Dachflächen,
Kuppeln etc. hervorgebracht werden, wobei die Untergründe aus festem
Kupfer-Material bestehen. Als die Patinierung auslösende Mittel
sind Kupfersulfat und Ammoniumchlorid genannt. Die bis zu einer
bestimmten Oxidationsstufe geführte
Patinierung wird durch einen O
2-abschliessenden Überzug,
der transparent ist, gestoppt. Dadurch sollen ungleichmässige Patinierungen
kaschiert und somit ein verbessertes optisches Gesamtbild entstehen.
In diesem Verfahren werden bewußt
keine Flächen
mittels „Reservelösungen" ausgespart. Für eine Gewebebehandlung
ist das Verfahren und die Lösung
ungeeignet.
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Gemäß
EP 0 548 784 B1 wird
ein Verfahren zur Veredlung des Erscheinungsbildes einer Oberfläche angeboten.
Es werden feste Dachflächen
mit einem Bitumengemisch bestrichen bzw. belegt, wobei in diesem
Bitumengemisch Kupfer-Partikel eingebunden sind. Der somit hergestellte
Dachbelag wird einer Patinierlösung
ausgesetzt, die ein Gemisch, bestehend aus Ammoniumchlorid und Kupfernitrat, darstellt.
Ein Erscheinungsbild mit strukturierter Tiefenwirkung erzielt diese
Lösung
nicht.
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Mit
DE 942 265 B ist
ein Verfahren zur Herstellung von gemusterten mechanischen Verformungen
auf thermoplastische Kunststoffe enthaltenden Flächengeblden bekannt.
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Hierin
ist an sich kein Oxidationsverfahren beschrieben, wobei bei der
Behandlung zur Strukturierung von Oberflächen der genannten Art zur
Gestaltung unterschiedlicher Wärmeübergänge sogenannte
Reserven aufgebracht werden.
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Wie
dem geschilderten Stand der Technik zu entnehmen ist, sind überwiegend
auf Papier, Kunststoff- oder Textilbasis basierende Tapeten bekannt, die
ihr Aussehen hauptsächlich
durch Verkleben und Wärmebehandeln
mit anschließendem
Konservieren (Lacküberzug)
erhalten. Eine oxidische Beeinflussung der vorhandenen Metallschicht
wird grundsätzlich
vermieden und damit auf die Erzielung farblich zusätzlich möglicher
Effekte, die durch Einwirkung z. B. auf Eisen oder Kupfer mittels
eines Oxidationsmittels hervorgebracht werden könnten, verzichtet.
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Technische
Textilien mit Metalleinlagerungen sind z. B. auch aus dem Maschinenbau
bekannt. Hier sind allerdings weniger optische Gesichtspunkte als mehr
physikalische und Festigkeitseigenschaften gefragt.
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Diese
technischen Textilien würden
sich jedoch eignen, mit dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt zu
werden.
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Es
sind somit keine Lösungen
gefunden worden, mit der die vorgenannten Gewebe in einfachen technischen
Abläufen
optischdauerhaft veredelt werden, was u. a. umweltschonend auch
ohne eine von außen
einwirkende Wärmeanwendung,
die in vielen chemischen Reaktionen notwendig ist, die oxidische Reaktion
durchführt.
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Daher
ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren vorzuschlagen, mit welchem
feine bis grobe Textilien, die für
die textile Wandgestaltung in hochwertiger Form von Räumen vorgesehen
sind, bestehend aus künstlichen
oder natürlichen
Fasern, die auch metallische Bestandteile als dünne Beschichtung enthalten
können
und ggf. mit eingewebten oder eingestickten Mustern versehen sind,
derart optisch mit einer einmalig abbildbaren Farbgebung zu versehen,
indem die metallischen Bestandteile in den textilen Geweben oder
die Metallpigmente in einer auf die textilen Gewebe aufgetragenen
Siebdruckfarbe mittels einer örtlich
gezielt einwirkenden Oxidation zu Farbumschlägen im Sinne einer Patinierung
veran lasst werden, wobei bewusst Fehlstellen des Einwirkens eines
Oxidationsmittels Durch Abdecken definierter Areale mit einem O2-abweisenden Mittel herbeigeführt werden
und das Einwirken und Auftragen des Oxidationsmittels, des O2-abweisenden Mittels und einer Metallpigmente
enthaltenen Siebdruckfarbe auch mehrmals und in unterschiedlicher
Reihenfolge erfolgt.
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Das
Verfahren soll manuell und industriell kostengünstig anwendbar sein und geringe
Herstellungskosten verursachen.
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Als
Ausgangsgewebe können,
wie bereits erwähnt,
Kunstfasern mit einer Metallbeschichtung oder Kunst- und natürliche Fasern
ohne und/oder mit eingewebten bzw. eingestickten Mustern, letztere
treten etwa bis zu einem Millimeter hervor, im zu beschreibenden
Verfahren verwendet werden.
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Als
Kunstfasern kommen insbesondere Polyamide und daraus bestehende
Gewebe oder Vliese in Betracht, die bereits eine Metallbeschichtung
aufweisen. Aber auch Dekorationsstoffe, geeignet für textile
Wandbespannungen oder zur Gestaltung/zum Bezug von Polstermöbeln, bestehend
nicht nur aus Kunstfasern, wie z. B. Baum- oder Schafwolle bzw. entsprechenden
Mischgeweben mit Anteilen von Kunstfasern sind erfindungsgemäß behandelbar.
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Nachfolgend
soll das erfindungsgemäße Verfahren
anhand der Verwendung von Polyamidfasern, die mit einer Metallbeschichtung
versehen sind, näher
erläutert
werden.
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Es
handelt sich dabei um ein u. a. im Maschinenbau eingesetztes technisches
Textil, welches eine oberflächliche
Beschichtung mit Kupfer im Mikrometerbereich aufweist, wobei diese
Beschichtung allseitig Durch ein galvanisches Bad erzeugbar ist.
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Zuerst
wird die mit dieser Metallbeschichtung versehene Oberfläche des
Gewebes mit einem O2-abweisenden Mittel,
welches in der Fachsprache als Reservemittel bezeichnet wird, an
den Stellen bedeckt, die das Oxidationsmittel nicht beeinflussen soll.
Das Reservemittel setzt sich zusammen aus einer Wachs-in-Wasser-Suspension,
wobei der Anteil Wachs aus einer zweckgebundenen Menge von Zusatzstoffen
in Form einer Wachsmischung besteht. Außerdem enthält das Reservemittel einen
definierten Anteil eines Lö sungsmittels.
Der Auftrag des Reservemittels erfolgt manuell oder mittels Siebdruck. Anschließend beginnt
eine Phase der Lufttrocknung oder zur Verkürzung derselben, die Trocknung
in einem Trocknungsofen.
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Im
zweiten Bearbeitungsschritt wird ebenfalls manuell oder mittels
Siebdruck großflächig ein Oxidationsmittel
aufgetragen, welches als wässrige Lösung eines
Metallsalzes in Kombination mit Ammoniumchlorid einen künstlichen
Alterungsprozess (die Patinierung) der Metallbeschichtung an den
Stellen bewirkt, die nicht vom Reservemittel abgedeckt sind. Die
optisch wahrnehmbare Alterung stellt sich, bei einer Cu-Beschichtung,
mit der Bildung von Grünspan
dar.
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Die
Behandlung innerhalb des zweiten Bearbeitungsschrittes mit dem Oxidationsmittel
kann mehrmals wiederholt werden, wodurch beispielsweise gewollt
Nuancen vom an sich erzielbaren Grünspan hergestellt werden können.
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In
einem dritten Schritt wird mittels Siebdruck eine Siebdruckfarbe
aufgetragen, die jeweils Metallpigmente, bestehend u. a. auch aus
Bronze, Messing oder Eisen enthält,
wobei diese in einem wasserlöslichen
Lackgrundstoff, dem Siebdruckgrund, eingebunden sind. Zur Erzielung
neuer und sich überlagernder
Farbeffekte wird diese Siebdruckschicht nunmehr erneut gemäß des ersten
und zweiten Schrittes behandelt.
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Die
erfindungsgemäße Bearbeitung
von Dekorationsstoffen, bestehend aus natürlichen Fasern oder zumindest
mit einem hohen Anteil an natürlichen
Fasern beginnt im ersten Schritt mit einer Vorbehandlung durch das
bereits beschriebene Oxidationsmittel. Der Auftrag von diesem erfolgt
manuell oder mittels Siebdruck in großflächiger Form auf das Gewebe.
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Eine
vollständige
Trocknung zwischen den Behandlungsschritten ist hier insoweit nicht
erwünscht,
sondern es soll stets eine Restfeuchte zwischen den Behandlungsschritten
von 5 bis 10 % der eingesetzten Flüssigkeitsmenge einer errechenbaren
Gesamtmenge aus einem jeden der vorangegangenen Schrite im Textil
erhalten bleiben, bis alle Behandlungsschritte durchgeführt sind..
Der zweite Bearbeitungsschritt beinhaltet den Auftrag einer mit
Metallpigmenten angereicherten Siebdruckfarbe. Diese enthält Metallpigmente,
bestehend aus Kupfer, einer Kupferlegierung, Eisen, Messing oder
Bronze.
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Nach
einer definierten Einwirkzeit wird in einem dritten Schritt auf
die Siebdruckfarbe wiederum Oxidationsmittel gegeben.
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Diese
Schritte können
mehrmals wiederholt werden.
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Das
Ausbringen des Reservemittels wird bei der Behandlung von Dekorationsstoffen
nicht praktiziert.
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Es
ist denkbar, dass die Siebdruckfarbe nicht nur jeweils eine Art
eines Metallpigmentes enthält, sondern
auch ein Metallpigmentgemisch von z. B. aus Kupfer, Eisen, Messing
und Bronze oder andere Metallpigmente enthält, die oxidisch leicht beeinflußt werden
können.
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Zur
Erzielung des erfindungsgemäßen Erfolges
sollen nachfolgend zur Ausführung
der beiden vorbeschriebenen Textilbehandlungs-Varianten nähere Verfahrensbedingungen
angegeben werden:
- 1. Behandlung von Polyamidfaser-Geweben
mit Metallbeschichtung.
– Das
Reservemittel besteht aus einer Wachs-in-Wasser-Suspension mit zweckgebundenen
Zusatzstoffen, die mit 20 bis 25 % Wachsmischungen angereichert
ist und darin anteilig weniger als 14 % oder bis 250 g/Liter einer
solchen Mischung ein Lösungsmittel,
in Form eines Diethylen-Glycol-Monobutyl-Ethers oder eines Propylen-Glycols
enthält.
– Das Oxidationsmittel
besteht aus einer 20 bis 30 %-igen wässrigen Lösung von Kupfersulfat und Ammoniumchlorid.
– Die jeweils
mit Metallpigmenten, wie Kupfer-, oder Eisen-, oder Messing-, oder
Bronze-Pigmente oder Pigmente einer Kupferlegierung, versetzte Siebdruckfarbe
enthält
zweckmäßigerweise
in 1000 g neutralen Siebdruckstammes zwischen 100 und 200 g jeweils
eines davon ausgewählten Anteils
der Metallpigmente oder ein daraus bestehendes Gemisch dieser Menge.
– Die Trocknung
des Reservemittels erfolgt:
a) lufttrocknend zwischen 45 und
70 Minuten oder
b) im Trockenofen bei 120° C zwischen 10 und 20 Minuten-
Die Einwirkzeit des Oxidationsmittels liegt zwischen 30 und 45 Minuten.
Diese
Trocken- und Einwirkzeiten sollen auch bei mehrmaliger Durchführung eingehalten
werden, wobei auch eine Änderung
der Abfolge der Behandlungsschritte nichts daran ändert.
- 2. Behandlung von Dekorationsstoffen
– Die Behandlung mit einem
Reservemittel entfällt.
– Die Zusammensetzung
des Oxidationsmittel und der Siebdruckfarbe entsprechen denen, die zur
Behandlung von Polyamidfasern mit Metallbeschichtung bereits oben
angegeben sind.
– Eine
Trocknung im Trockenofen erfolgt nicht, stattdessen werden zwischen
den Bearbeitungsschritten definierte Trocken- und Einwirkzeiten eingehalten.
a)
Zur Vorbereitung der durchzuführenden
Patinierung wird zur Vorbehandlung eines Dekostoffes bereits erstmalig
ein Oxidationsmittel aufgetragen, wobei die Einwirkzeit 15 bis 20
Minuten beträgt.
b)
Nach dem darauf erfolgenden Auftrag der Siebdruckfarbe auf das noch
restfeuchte Textil wird eine Reaktionszeit von 30 bis 45 Minuten
bis zur vollständigen
oxidischen Umwandlung der Metallpigmente in z. B. Grünspan eingehalten.
Bei weiterem wechselweisen Auftrag von Oxidationsmittel und Siebdruckfarbe,
letztere auch wechselnd mit unterschiedlichen Metallpigmenten oder
deren Mischungen, soll immer eine Einwirk- bzw. Reaktionszeit von
30 bis 45 Minuten eingehalten werden.
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Damit
auch langfristig der einmal erzeugte Farbeindruck erhalten bleibt,
kann vorgesehen werden, daß eine
Konservierung mittels eines flexiblen Lackes durchgeführt wird.
Erfolgt die Konservierung nicht, kann sich der natürliche Alterungsprozess langsam
fortsetzen, was auch dem eigentlichen Sinn der Erfindung entspricht.
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Die
Vorteile der Erfindung lassen sich u. a. wie folgt zusammenfassen:
- – Herstellung
optisch anspruchsvoller oder qualitativ hochwertiger textiler Wanddekorationen/-bespannungen
- – Schaffung
von einmalig gestaltbaren Farbmustern (Unikatcharakter).
- – Einsatz
bei der Gestaltung von repräsentativen Innenräumen in öffentlichen
Gebäuden
und bei der Restaurierung von Räumen
denkmalgeschützter
Gebäude.
- – Unterstützende Wirkung
bei der Ausgestaltung von Bühnenbildern.