DE102007031037A1 - Verfahren zur Herstellung von gefärbten Nähfäden - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von gefärbten Nähfäden, insbesondere von Airbagfäden, bei dem auf den Faden sowohl eine die Fadeneigenschaften verbessernde Präparation als auch ein Farbstoff aufgebracht wird, wobei Präparation und Farbstoff vermischt und anschließend gemeinsam als Gemisch auf den Faden aufgebracht werden. Zudem betrifft die Erfindung einen z. B. nach dem genannten Verfahren hergestellten Nähfaden.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von gefärbten Nähfäden, insbesondere von Airbagfäden, bei dem auf den Faden sowohl eine die Fadeneigenschaften verbesserte Präparation als auch ein Farbstoff aufgebracht wird.
  • Gefärbte Nähfäden werden zum einen für die Herstellung von Textilien, zum anderen aber auch für Spezialanwendungen, beispielsweise für das Nähen von Airbags, eingesetzt. Die für das Nähen von Airbags verwendeten Fäden werden einerseits gefärbt, um den Fäden eine Herstellerkennzeichnung zu verleihen, andererseits dient die Farbgebung zur Erzeugung eines Kontrasts im Bereich einer fertigen Naht, so dass diese leichter auf Fehlerfreiheit geprüft werden kann.
  • Fäden der genannten Art sind weiterhin üblicherweise mit einer speziellen Präparation (oder auch "Ausrüstung" bzw. "Avivage") versehen, welche die Näheigenschaften des Fadens bestimmen bzw. verbessern. Je nach Anwendungsfall werden unterschiedliche Präparationen verwendet, die beispielsweise Auswirkungen auf die Gleiteigenschaften, die Scheuerfestigkeit oder die statische Aufladung des Fadens haben.
  • Bei üblichen Verfahren zur Herstellung von gefärbten, mit einer Präparation versehenen Nähfäden werden die Fäden zuerst auf Färbespulen gewickelt, die dann einem Färbebad zugeführt werden, in welchem die Färbespulen eine gewisse Zeit verbleiben, bis die Fäden die gewünschte Farbe erhalten haben. Nach Abschluss des Färbevorgangs wird dann die jeweils gewünschte Präparation mittels eines geeigneten Präparierverfahrens auf die gefärbten Fäden aufgebracht, wobei es zur Durchführung solcher Präparierverfahren nötig ist, den Faden von der Färbespule auf eine weitere Spule umzuspulen, so dass die Präparation gezielt in dem Bereich zwischen beiden Spulen aufgebracht werden kann.
  • Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass es mit verringertem wirtschaftlichem Aufwand durchführbar wird.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass Präparation und Farbstoff vermischt und anschließend gemeinsam als Gemisch auf den Faden aufgebracht werden.
  • Durch diese überraschend einfache Maßnahme wird der Vorgang des Färbens gewissermaßen in das Präparierverfahren integriert, so dass bisher übliche zeitaufwändige Färbeprozesse praktisch komplett entfallen können, wodurch die Wirtschaftlichkeit der Herstellung signifikant erhöht wird. Dabei wird im Rahmen der Erfindung bewusst in Kauf genommen, dass beim Aufbringen einer mit einem Farbstoff vermischten Präparation nicht in jedem Fall eine reproduzierbare und gleichmäßige Einfärbung des Fadens erreicht wird, so wie dies üblicherweise für die Herstellung von Textilien erforderlich ist. Erfindungsgemäß wurde nämlich erkannt, dass es bei bestimmten Anwendungsfällen, insbesondere bei der Produktion von Airbagfäden, keine Rolle spielt, ob ein Farbton des Fadens exakt getroffen wird und reproduzierbar erzeugbar ist. Vielmehr genügt es bei der Herstellung von Airbagfäden, wenn eine bestimmte Farbe nur qualitativ erkannt werden kann, wobei es darüber hinaus nicht nötig ist, dass die Farbe vor dem Nähvorgang gleichmäßig über die Länge des Fadens verteilt ist.
  • Bei der Erprobung der Erfindung hat sich darüber hinaus ergeben, dass beim Nähen eines erfindungsgemäß ungleichmäßig eingefärbten Fadens durch die Reibung zwischen Faden und zu vernähendem Material eine Vergleichmäßigung der Farbe über die Länge des Fadens bewirkt wird, indem die Farbe während des Nähvorgangs entlang des Fadens "verschmiert" wird. Der Faden weist also nach dem Nähvorgang über seine gesamte Länge aufgrund des genannten "Verschmierens" eine im Wesentlichen gleichmäßige Färbung auf, so dass die Qualität einer erzeugten Naht anhand von Kontrastunterschieden zwischen Faden und vernähtem Material über die gesamte Länge des Fadens problemlos geprüft werden kann. Zudem kann auch mit einem erfindungsgemäß ungleichmäßig eingefärbten Faden erreicht werden, dass die aufgebrachte Farbe vor dem Nähvorgang als Herstellerkennzeichnung erkennbar ist, da für eine solche Erkennung keine gleichmäßige Verteilung der Farbe über die Länge des Fadens erforderlich ist.
  • Bevorzugt ist es, wenn vor dem Aufbringen des Gemisches aus Präparation und Farbstoff ein Zwirnvorgang erfolg, da insbesondere für die Herstellung von Airbagfäden in der Regel nur verzwirnte Fäden eingesetzt werden.
  • Vor dem Aufbringen des Gemisches kann ein Verkleben (Sondieren) der verzwirnten Fadenkomponenten erfolgen. Im Rahmen eines solchen Verklebens können beispielsweise zwei bis drei Vorzwirne miteinander verzwirnt werden, wobei zentriert ein Schmelzklebefaden zwischen die Vorzwirne während des Zwirnvorgangs eingebracht wird. Anschließend erfolgt dann ein Erhitzen des Schmelzklebefadens, so dass sich dieser verflüssigt zwischen den verzwirnten Vorzwirnen verteilt und diese miteinander ver klebt. So wird verhindert, dass sich ein verzwirnter Faden während des Nähvorgangs wieder aufdrehen kann.
  • Wenn die verzwirnten Fadenkomponenten (Vorzwirne) miteinander verklebt sind, wirkt sich das erfindungsgemäße Verfahren besonders vorteilhaft aus, da es bei aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren immer wieder vorkam, dass sich die genannte Verklebung beim Einbringen des auf eine Färbespule gewickelten Fadens in ein Färbebad wieder gelöst hat, so dass kostenaufwändige Produktionsausfälle beim Nähen von Airbags mit unsauber verklebten Airbagfäden auftraten. Derartige Probleme können erfindungsgemäß ausgeschlossen werden, da es nicht mehr nötig ist, die verklebten Fäden in ein Färbebad einzubringen.
  • Wie bereits erwähnt, ist es also vorteilhaft, das Gemisch aus Präparation und Farbstoff in einem färbebadfreien Prozess auf den Faden aufzubringen, wobei dieses Aufbringen bevorzugt während eines Umspulvorgangs erfolgt. Ein solcher Umspulvorgang kann beispielsweise mit einer Geschwindigkeit von bis zu 1000 m/min. durchgeführt werden. Auf diese Weise lässt sich das erfindungsgemäße Verfahren auf wirtschaftlich vorteilhafte Weise in äußerst kurzer Zeit durchführen.
  • Besonders bevorzugt ist es, wenn der Faden mittels des genannten Umspulvorgangs gleich auf eine Fertigspule (Endaufmachung) gewickelt wird, so dass er nach Durchführung des Umspulvorgangs bereits in einer vertriebsfertigen Form vorliegt.
  • Das Gemisch aus Präparation und Farbstoff kann mittels eines Dosiersystems, insbesondere mittels eines Schwämmchenapplikators auf den Faden aufgebracht werden. Dabei wird das Gemisch dem Schwämmchen insbe sondere kontinuierlich zugeführt, so dass es vom Schwämmchen möglichst gleichmäßig auf den Faden aufgebracht werden kann. Im Rahmen eines solchen Dosiersystems durchläuft der Faden bevorzugt zuerst einen Applikationsbereich und anschließend einen in Förderrichtung darauf folgenden Vergleichmäßigungsbereich. Im Rahmen des Applikationsbereichs wird das Gemisch aus Präparation und Farbstoff auf den Faden aufgebracht, woraufhin im Vergleichmäßigungsbereich zumindest bis zu einem gewissen Grad eine Vergleichmäßigung des aufgebrachten Gemisches über die Länge des durchlaufenden Fadens erzeugt wird.
  • Alternativ zu dem genannten Dosiersystem kann das Gemisch aus Präparation und Farbstoff auch über eine zumindest bereichsweise in ein Galettenbad eintauchende Galette auf den Faden aufgebracht werden. Sowohl das genannte Dosiersystem als auch das genannte Galettenbad werden im Rahmen der Figurenbeschreibung noch näher erläutert.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn eine solche Menge an Gemisch auf den Faden aufgebracht wird, dass das Gewicht des Gemisches 4% bis 8%, insbesondere ungefähr 6% des Gesamtgewichts des fertigen Fadens beträgt. Derartige Fäden eignen sich besonders für die Herstellung von Airbags.
  • Im Rahmen der Erfindung ist es zulässig, dass sich Farbstoff und Präparation vor dem Aufbringen des Gemisches auf den Faden lediglich derart vermischen, dass die Farbe in der Präparation nicht vollständig gelöst ist. Dies hat dann zur Folge, dass mittels Dosiersystem oder Galettenbad zwar die Präparation relativ gleichmäßig auf den Faden aufgebracht wird, aufgrund der nicht vollständigen Lösung des Farbstoffs in der Präparation jedoch keine gleichmäßige Einfärbung des Fadens erzielt werden kann. Ein mit einem solchen Gemisch eingefärbter Faden kann also beispiels weise ein gewisses unregelmäßiges Farbmuster aufweisen, wobei es dennoch problemlos möglich ist, die jeweilige Farbe, die zur Kennzeichnung eines Herstellers dienen kann, zu erkennen. Wie bereits erläutert, ergibt sich in der Folge beim Nähvorgang dann jedoch eine Vergleichmäßigung der Farbe über die Länge des Fadens ("Verschmieren"), so dass die Qualitätsprüfung der erzeugten Nähte nicht beeinträchtigt wird.
  • Die im Rahmen der Erfindung zum Einsatz gelangende Präparation kann beispielsweise Silikone, Paraffine, Wachse, Emulgatoren und/oder Antistatika beinhalten. Auch der Einsatz zusätzlicher, hier nicht explizit aufgeführter Komponenten ist möglich.
  • Besonders bevorzugt ist es, wenn das erfindungsgemäß eingesetzte Gemisch einen Farbstoff beinhaltet, welcher zum Einfärben von Wachsen oder Ölen geeignet ist. Derartige Farbstoffe lösen sich vergleichsweise gut und gleichmäßig in einer Präparation auf.
  • Die für das beschriebene Verfahren eingesetzten Fäden bestehen bevorzugt aus Polyamid, Polyester, Polypropylen, aromatischen Polyamiden, Polyacrylnitril, Polytetrafluoräthylen oder Polyäthylen.
  • Die Erfindung betrifft ferner einen Nähfaden, insbesondere einen Airbagfaden, mit einer die Fadeneigenschaften verbessernden Präparation und einem Farbstoff, wobei die äußerste Schicht des Nähfadens durch ein Gemisch aus Präparation und Farbstoff gebildet ist. Ein solcher Faden lässt sich bevorzugt durch ein vorstehend beschriebenes Verfahren herstellen. Er unterscheidet sich von Fäden gemäß Stand der Technik dadurch, dass er keine einheitliche "Durchfärbung" über den gesamten Querschnitt des Fadens besitzt. Zudem besitzt der erfindungsgemäße Faden keine farblose Präparation als äußerste Schicht, sondern vielmehr eine äußerste Schicht, in der sowohl Präparation als auch Farbstoff vorhanden sind.
  • Bevorzugt ist es, wenn die genannte äußerste Schicht nur bereichsweise durch den Farbstoff eingefärbt ist, wobei dies im Wesentlichen den Zustand des Fadens vor dem Nähvorgang betrifft. Durch den Nähvorgang wird das erläuterte "Verschmieren" des Farbstoffs bewirkt, so dass dann beim vernähten Faden eine im Wesentlichen komplette Färbung der äußersten Schicht vorhanden ist.
  • Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben; dabei zeigt:
  • 1 eine schematische Darstellung eines Dosiersystems, welches zur Aufbringung des erfindungsgemäßen Gemisches geeignet ist, und
  • 2 eine schematische Darstellung eines Galettenbades, welches ebenfalls die genannte Funktion besitzt.
  • 1 zeigt ein Dosiersystem 1, durch welches ein Faden 6 im Rahmen eines Umspulvorgangs von links nach rechts hindurch bewegt wird. Das Dosiersystem 1 besitzt einen aus zwei Schwämmchenhälften 2, 3 bestehenden Applikationsbereich und einen in Förderrichtung des Fadens darauf folgenden Vergleichmäßigungsbereich, der durch zwei Schwämmchenhälften 4, 5 gebildet wird.
  • Die beiden Schwämmchenhälften 2, 3 werden auf nicht näher dargestellte Weise kontinuierlich mit einem Gemisch aus Präparation und Farbstoff versorgt. Wenn der Faden 6 zwischen den beiden Schwämmchenhälften 2, 3 hindurchgezogen wird, entsteht entlang des äußeren Umfangs des Fadens 6 eine noch relativ ungleichmäßige Schicht, die durch das Gemisch aus Präparation und Farbstoff gebildet wird.
  • In der Folge wird der die genannte Schicht tragende Faden zwischen den beiden Schwämmchenhälften 4, 5 hindurchgezogen, welche nicht mit Gemisch versorgt werden. Die Schwämmchenhälften 4, 5 dienen ausschließlich dazu, das bereits auf der Fadenoberfläche befindliche Gemisch zu vergleichmäßigen. Dabei besitzen die beiden Schwämmchenhälften 4, 5 in Transportrichtung des Fadens 6 eine deutlich größere Ausdehnung als die beiden Schwämmchenhälften 2, 3 des Applikationsbereichs. Die Ausdehnung der Schwämmchenhälften 4, 5 in der genannten Richtung beträgt insbesondere das 3- bis 7-fache der Ausdehnung der Schwämmchenhälften 2, 3 in der entsprechenden Richtung.
  • Durch die Schwämmchenhälften 4, 5 wird in der Regel zumindest ein gleichmäßiger Auftrag der Präparation auf der Fadenoberfläche erreicht. Falls der Farbstoff in der Präparation nicht gleichmäßig gelöst ist, ergibt sich eine Vergleichmäßigung des Farbstoffs in der äußersten Schicht des Fadens 6 erst durch den Nähvorgang.
  • 2 zeigt ein Galettenbad 7 mit einem Galettentrog 8, in den eine um eine Achse drehbare Galette 9 bereichsweise eintaucht. Der Galettentrog 8 ist in etwa bis zur Hälfte mit einem Gemisch 10 aus Präparation und Farbstoff gefüllt. Um die Galette 9 ist während der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Faden 6 einfach oder mehrfach gewickelt.
  • Wenn nun der Faden 6 im Rahmen eines Umspulvorgangs über die Galette 9 geführt wird, ist sichergestellt, dass der Faden über seine gesamte Länge je nach Anzahl der Galettenwicklungen einmal oder mehrmals in das Gemisch 10 eingetaucht wird, so dass durch diesen temporär erfolgenden Tauchvorgang an der Oberfläche des Fadens 6 eine Schicht aus Präparation und Farbstoff erzeugt wird.
  • Die Erfindung umfasst auch Verfahren, bei denen ein Faden mehrere hintereinander geschaltete Dosiersysteme gemäß 1 oder Galettenbäder gemäß 2 durchläuft. Auch eine Kombination von Dosiersystemen und Galettenbädern ist grundsätzlich denkbar.
    • 1
    Dosiersystem
    2
    Schwämmchenhälfte
    3
    Schwämmchenhälfte
    4
    Schwämmchenhälfte
    5
    Schwämmchenhälfte
    6
    Faden
    7
    Galettenbad
    8
    Galettentrog
    9
    Galette
    10
    Gemisch

Claims (22)

  1. Verfahren zur Herstellung von gefärbten Nähfäden (6), insbesondere von Airbagfäden, bei dem auf den Faden (6) sowohl eine die Fadeneigenschaften verbessernde Präparation als auch ein Farbstoff aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass Präparation und Farbstoff vermischt und anschließend gemeinsam als Gemisch (10) auf den Faden aufgebracht werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Aufbringen des Gemisches (10) ein Zwirnvorgang erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Aufbringen des Gemisches (10) ein Verkleben (Sondieren) der verzwirnten Fadenkomponenten erfolgt.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gemisch (10) in einem färbebadfreien Prozess auf den Faden (6) aufgebracht wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gemisch (10) während eines Umspulvorgangs auf den Faden (6) aufgebracht wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Umspulvorgang mit einer Geschwindigkeit von bis zu 1000 m/min. durchgeführt wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Faden (6) mit dem Umspulvorgang auf eine Fertigspule (Endaufmachung) gewickelt wird.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gemisch (10) mittels eines Dosiersystems (1), insbesondere mittels eines Schwämmchenapplikators (2, 3) auf den Faden (6) aufgebracht wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Faden (6) im Dosiersystem (1) einen Applikationsbereich (2, 3) und einen in Förderrichtung darauf folgenden Vergleichmäßigungsbereich (4, 5) durchläuft.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gemisch (10) über eine zumindest bereichsweise in ein Ga lettenbad (7) eintauchende Galette (9) auf den Faden (6) aufgebracht wird.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine solche Menge an Gemisch (10) auf den Faden (6) aufgebracht wird, dass das Gewicht des Gemisches (10) 4% bis 8%, insbesondere ungefähr 6% des Gesamtgewichts des fertigen Fadens (6) beträgt.
  12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Farbstoff und Präparation derart vermischt werden, dass die Farbe in der Präparation nicht vollständig gelöst ist.
  13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Präparation Silikone, Paraffine, Wachse, Emulgatoren und/oder Antistatika beinhaltet.
  14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gemisch (10) einen Farbstoff beinhaltet, welcher zum Einfärben von Wachsen oder Ölen geeignet ist.
  15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Faden (6) aus Polyamid, Polyester, Polypropylen, aromatischen Polyamiden, Polyacrylnitril, Polytetrafluoräthylen oder Polyäthylen besteht.
  16. Nähfaden, insbesondere Airbagfaden, mit einer die Fadeneigenschaften verbessernden Präparation und einem Farbstoff, dadurch gekennzeichnet, dass die äußerste Schicht des Fadens (6) durch ein Gemisch aus Präparation und Farbstoff gebildet ist.
  17. Nähfaden nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Präparation Silikone, Paraffine, Wachse, Emulgatoren und/oder Antistatika beinhaltet.
  18. Nähfaden nach einem der Ansprüche 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Gemisch (10) einen Farbstoff beinhaltet, welcher zum Einfärben von Wachsen oder Ölen geeignet ist.
  19. Nähfaden nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Faden (6) aus Polyamid, Polyester, Polypropylen, aromatischen Polyamiden, Polyacrylnitril, Polytetrafluoräthylen oder Polyäthylen besteht.
  20. Nähfaden nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die äußerste Schicht nur bereichsweise durch den Farbstoff eingefärbt ist.
  21. Nähfaden nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Faden (6) als Zwirn ausgebildet ist.
  22. Nähfaden nach einem der Ansprüche 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die verzwirnten Fadenkomponenten verklebt (bondiert) sind.
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