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Die
Erfindung bezieht sich auf einen Polfaser-Vlieswirkstoff, der mit
einem einseitigen Fasermaschenverbund und einer Polfaseroberfläche
versehen ist und ein Verfahren zu seiner Herstellung.
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Es
sind bereits Polfaser-Vlieswirkstoffe aus unversponnenen Fasermaterial
bekannt, bei denen es sich um Erzeugnisse mit Polfalten bzw. Polschlingen
handelt, die durch die Verarbeitung von längsorientierten Faserfloren
beispielsweise nach den Verfahren Voltex und Kunit hergestellt werden.
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Beim
Voltex-Verfahren nach
DD 39819 wird
ein Polvlies-Nähgewirke erzeugt, bei dem in eine vorgefertigte
Trägerbahn ein längsorientierter Faserflor oder
Faservlies eingearbeitet ist, wobei auf einer Warenseite Fasermaschen
und auf der anderen Seite Polfaserbündel vorhanden sind.
Die Höhe der Polfaserbündel wird durch Polplatinen
bestimmt, über die der Faserflor gelegt wird. Die Trägerbahn
bestimmt mit ihrer Konstruktion die Festigkeits- und Dehnungseigenschaften
des Vliesstoffes, also auch dessen Isotropie.
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Nach
dem Kunit-Verfahren nach
DD 282
585 wird aus einem längsorientierten Faserflor
ein Vliesstoff ohne Verwendung von Fäden oder vorgefertigten
Trägerbahnen hergestellt. Dabei besteht wie bei allen Varianten
zur Herstellung von Vliesstoffen auf Nähwirkmaschinen die
Arbeitsstelle zur Faservermaschung aus einem Schiebernadel-Schließdraht-System,
die auf horizontal bewegten Barren und Schubstangen befestigt sind.
Ergänzt wird diese Maschenbildungsstelle durch eine als
Stopfvorrichtung bezeichnete Einlegevorrichtung für Fasern,
bisher technisch gelöst in Ausführung als schwingende
Bürstenbarre. Der dieser Arbeitsstelle zugeführte
Krempelflor mit ausschließlicher Längsorientierung
der Fasern wird nun mittels dieser Stopfvorrichtung abschnittsweise
in die Haken der in Austriebsstellung befindlichen Schiebernadeln
gedrückt. Durch den Haken werden die darin erfassten Faserteile
zum Faserstrang vereinigt und auf der rechten Warenseite als Fasermasche
abgeschlagen. Dadurch, dass während des Abzuges der Fasern
durch den Schiebernadelhaken die Stopfeinrichtung noch kurz zeitig
auf die Nadelköpfe drückt und gleichzeitig Kontakt
mit dem Faserflor hat, bildet sich bei der Abschlagbewegung des
Schiebernadel-Schließdraht-Systems eine Art Polfalte aus,
die als vertikal bis diagonal abstehende Faserteilschicht die für
Polfaser-Vlieswirkstoffe typische Struktur bildet. Die Höhe
dieser Polfaltenoberfläche wird vom Schwingweg der Stoppfeinrichtung
bestimmt, der durch Austausch der Exzenter zwischen 8 und 35 mm
eingestellt werden kann.
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Nachteilig
ist, dass durch die Verwendung eines längsorentierten Faserflores
relativ wenig querorientierte Faserteile eingebunden sind, so dass
die Festigkeit insbesondere in Querrichtung sehr gering und die Dehnung
in Querrichtung sehr hoch sind. Dadurch sind viele Anwendungen solcher
Vliesstoffe verarbeitungs- oder gebrauchsseitig nicht möglich
bzw. es bedarf kostenaufwendiger Zusatzverfestigungen.
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Die
Herstellung von Polfaser-Vlieswirkstoffen aus Faservliesen mit Querorientierung
zur Erhöhung der Querfestigkeit ist ebenfalls bekannt.
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So
wird in
DE 198 43 078 der
Polfaser-Wirkvliesstoff Maliknit beschrieben, bei dem ein quergetäfeltes Faservlies
mit einem bevorzugten Neigungswinkel der Faserlage im Vlies von
10 bis 80 Grad gearbeitet wird. Dadurch erhöht sich zwar
die Anzahl der Fasern in der Fasermasche und auch das Längs-Querverhalten
des Vliesstoffes hinsichtlich Festigkeit und Dehnung wird gleichmässiger,
der Anteil der Faserteile in den Polfalten wird geringer und damit
verschlechtern sich die druckelastischen Eigenschaften.
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In
DE 101 09 746 wird ein
spezielles Vorlagevlies für die Herstellung des Polfaser-Vlieswirkstoffes
Optiknit beschrieben.
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Ein
Längsfaser-Teilvlies wird über ein Schwert bzw.
ein Karree-Band umgelenkt und ein Querfaser-Teilvlies über
einen Leger konventionell mit 90° Ablenkung wie üblich
erzeugt. Anschließend erfolgt die Zusammenlegung beider
Teilvliese zu einem Vorlagevlies, das zudem zur Transportoptimierung
noch leicht vernadelt werden kann. Das Vorlagevlies wird dann einer
Nähwirkmaschine vom Typ Kunit zur Vermaschung zugeführt,
wo vorwiegend aus dem Querfaservliesanteil die Fasermaschen gebildet
werden.
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Auch
bei diesem Verfahren erhöht sich im Vergleich zu einem
Kunit aus einem Längsfaserflor die Anzahl der Fasern in
der Fasermasche und auch das Längs-Querverhalten des Vliesstoffes
hinsichtlich Festigkeit und Dehnung wird gleichmässiger,
aber der Anteil der Faserteile in den Polfalten wird geringer und
damit verschlechtern sich die druckelastischen Eigenschaften. Hinzu
kommen erhebliche Mehraufwendungen an Platzbedarf, Energieaufwand
und Investitionskosten für diese Vliesbildung, die sich
für die meisten technischen Anwendungen solcher Polfaser-Vlieswirkstoffe
nicht rechnen.
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Ausgehend
vom dargelegten Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung,
einen Polfaser-Vlieswirkstoff zu schaffen, der eine wesentlich höhere
Festigkeit und geringere Dehnung mit weitgehend isotropen Verhalten
in Längs- und Querrichtung aufweist und recht gute druckelastische
Eigenschaften besitzt.
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Das
zahlenmäßige Ziel für dieses isotrope
Verhalten des erfindungsgemäßen Vliesstoffes ist
nachstehend im Vergleich allgemein zusammengestellt.
| Festigkeitsverhältnis
Längs zu Quer bei Kunit: | 5:1 |
| Dehnungsverhältnis
Längs zu Quer bei Kunit: | 1:6 |
| Festigkeitsverhältnis
Längs zu Quer bei Maliknit: | 2,5:1 |
| Dehnungsverhältnis
Längs zu Quer bei Maliknit: | 1:4 |
| Festigkeitsverhältnis
Längs zu Quer bei Erfindung: | 2,5:1 |
| Dehnungsverhältnis
Längs zu Quer bei Erfindung: | 1:3 |
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Erfindungsgemäß wird
diese hohe Isotropie in Festigkeit und Dehnung des Polfaser-Vlieswirkstoffes durch
die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 erreicht, also dadurch,
dass der Polfaser-Vlieswirkstoff in der Fasermaschenoberfläche
eine spezielle Struktur mit verfestigend wirkenden diagonalen Verbindungen
in Form von Stegen zwischen den Fasermaschen aufweist.
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Erfindungsgemäß wird
die bei Vorlage eines Faserflores mit Längsorientierung
der Einzelfasern dadurch erreicht, dass das als Stopfeinrichtung
oder Einlagevorrichtung bezeichnete System in der Arbeitsstelle der
Nähwirkmaschine, das Fasern des zugeführten Flores
in den offenen Schiebernadelhaken einstreicht und die Polfalten
mit vertikal bis diagonaler Faserteilanordnung bildet, in Ausführungsform
der Bürste oder einer Einlegevorrichtung mit nur zwischen
den Nadeln arbeitenden länglichen Einstreichelementen neben
der dafür üblichen Schwingbewegung parallel zur
Nadel nach oben gleichzeitig eine seitliche Versatzbewegung ausführt.
Dazu wird maschinentechnisch diese seitliche Versatzbewegung der
Einlegevorrichtung wie zum Beispile die Bewegung der Lochnadelbarre
bei der Nähwirkmaschine Malimo Typ Maliwatt. Dadurch werden
die Fasern diagonal in das Nadelsystem eingelegt und bei der Vermaschung
entsteht dadurch ein Faserlegungsbild ähnlich einer Trikotlegung
bei der auf Nähwirkmaschinen vom Typ Maliwatt üblichen
Verfestigung von Faservliesen durch ein Nähfadensystem.
So wird eine Faser über mindestens 2 benachbarte Nadeln,
jedoch hintereinander eingelegt und diese Faser ist dann in mindestens
2 nebeneinander hintereinander liegenden Fasermaschen eingebunden.
Die Vorteile dieses diagonalen Einlegens von Faserteilen und deren
diagonaler Einbindung in benachbarte Fasermaschenreihen und Fasermaschenstäbchen
sind höhere Zugfestigkeiten in Querrichtung, höhere
Elastizitäten bei Verformungen in Querrichtung und geringere
Dehnungen in Querrichtung.
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Vorteilhafte
Ausführungen sind in den Unteransprüchen enthalten.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen
in Verbindung mit Zeichnungen beschrieben.
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Es
zeigen
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1 die
schematische Darstellung der Struktur des isotropen Polfaser-Vlieswirkstoffes
mit Einbindung von Fasern in Form von faserbündelartigen
Stegen zwischen benachbarten Maschenstäbchen.
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2 die
Arbeitsstelle einer Nähwirkmaschine Malimo Typ Kunit mit
Bürste als Einlegevorrichtung und die schematische Darstellung
der seitlichen Versatzbewegung der Bürste nach der Legung
Trikot.
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3 die
Arbeitsstelle einer Nähwirkmaschine Malimo Typ Kunit mit
platinenartigen Maschinenelement als Einlegevorrichtung und die
schematische Darstellung der seitlichen Versatzbewegung des platinenartigen
Maschinenelementes nach der Legung Tuch.
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4 die
Arbeitsstelle einer Nähwirkmaschine Malimo Typ Kunit mit
einer Einlegevorrichtung in Ausführung einer Lochnadelfassung
mit Platine von vom eingreifend entsprechend der Arbeitsstelle einer
Nähwirkstelle Malimo vom Typ Maliwatt und die schematische
Darstellung der seitlichen Versatzbewegung der Lochnadelfassung
mit Platine nach der Legung Tuch.
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Im
1. Ausführungsbeispiel zeigt entsprechend 2 die
Arbeitsstelle einer Nähwirkmaschine Malimo Typ Kunit mit
Schiebernadel 2 und Abschlagplatine 7 als Stopfvorrichtung
oder Einlegevorrichtung für das Einstreichen der Fasern 1 des
vorgelegten Faserflores 14 in den Haken 10 der
Schiebernadel 2 die Bürste 3. Das Bild
rechts daneben in 2 zeigt den Weg 5 der
Bürste 3 mit dem seitlichen Versatz während
deren Schwingung. Dies entspricht der aus der Kettenwirkerei bekannten
offenen Trikot-Legung. Der Weg 5 der Bürste 3 ist dabei
so einzustellen, dass die Bürste 3 den Faserflor 14 bereits
erfasst, wenn weniger als ein Drittel der seitlichen Versatzbewegung
absolviert ist und so der Flor 14 bei der weiteren Versatzbewegung
der Bürste 3 seitlich mitgenommen wird. Dadurch
werden einige der vorwiegend längs im Flor 14 angeordneten
Fasern 1 über mindestens zwei Schiebernadeln 2 seitlich
gelegt und beim Zurückgehen der Schiebernadeln 2 in
deren Haken 10 gelangen. Diese Fasern 1 bilden
später nach 1 einen Steg 8, der
die Maschen der benachbarten Maschenstäbchen 9 miteinander
verbindet. Damit wird entsprechend der erreichten Struktur in der
Fasermaschenoberfläche 15 nach 1 im
Polfaser-Vlieswirkstoff mit den die Maschenstäbchen 9 diagonal
verbindenden Stegen 8 erfindungsgemäss ein Verhältnis
der Höchstzugkraftwerte Längs zu Quer von 2,5
zu 1,0 erreicht. Das Verhältnis der Höchstzugkraftdehnungswerte
Längs zu Quer beträgt 1:3.
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Im
2. Ausführungsbeispiel zeigt entsprechend 3 die
Arbeitsstelle einer Nähwirkmaschine Malimo Typ Kunit mit
Schiebernadel 2 und Abschlagplatine 7 als Stopfvorrichtung
oder Einlegevorrichtung für das Einstreichen der Fasern 1 des
vorgelegten Faserflores 14 in den Haken 10 der
Schiebernadel 2 das platinenartige Maschinenelement 4.
Das Bild rechts daneben in 3 zeigt den
Weg 6 des platinenartigen Maschinenelementes 4 mit
dem seitlichen Versatz während deren Schwingung. Dies entspricht
der aus der Kettenwirkerei bekannten offenen Tuch-Legung. Der Weg 6 des
platinenartigen Maschinenelementes 4 ist dabei so einzustellen,
dass dieses den Faserflor 14 bereits erfasst, wenn weniger
als ein Drittel der seitlichen Versatzbewegung absolviert ist und
so der Flor 17 bei der werteren Versatzbewegung des platinenartigen
Maschinenelementes 4 seitlich mitgenommen wird. Dadurch
werden einige der vorwiegend längs im Flor 14 angeordneten
Fasern 1 über mindestens zwei Schiebernadeln 2 seitlich
gelegt, die dann beim Zurückgehen der Schiebernadeln 2 in deren
Haken 10 gelangen. Diese Fasern bilden später
einen Steg 8, der die Maschen der benachbarten Maschenstäbchen 9 miteinander
verbindet. Damit wird entsprechend der erreichten Struktur in der
Fasermaschenoberfläche 15 nach 1 im
Polfaser-Vlieswirkstoff erfindungsgemäss ein Verhältnis
der Höchstzugkraftwerte Längs zu Quer von 2,5
zu 1,0 erreicht. Das Verhältnis der Höchstzugkraftdehnungswerte
Längs zu Quer beträgt 1:3.
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Im
3. Ausführungsbeispiel zeigt entsprechend 4 die
Arbeitsstelle einer Nähwirkmaschine Malimo Typ Kunit mit
Schiebernadel 2 und Abschlagplatine 7 als Stopfvorrichtung
oder Einlegevorrichtung für das Einstreichen der Fasern 1 des
vorgelegten Faserflores 14 in den Haken 10 der
Schiebernadel 2 die Lochnadelfassung 11 mit Platine 12 von
vom eingreifend entsprechend der Arbeitsstelle vom Typ Maliwatt.
Das Bild rechts daneben in 4 zeigt den
Weg 13 der Lochnadelfassung 11 mit Platine 12 von
vom eingreifend entsprechend der Arbeitsstelle vom Typ Maliwatt
mit dem seitlichen Versatz während deren Schwingung. Dies entspricht
der aus der Kettenwirkerei bekannten offenen Tuch-Legung. Der Weg 13 der
Lochnadelfassung 11 mit Platine 12 von vom eingreifend
entsprechend der Arbeitsstelle vom Typ Maliwatt ist dabei so einzustellen, dass
diese den Faserflor 14 bereits erfasst, wenn weniger als
ein Drittel der seitlichen Versatzbewegung absolviert ist und so
der Flor 14 bei der weiteren Versatzbewegung der Lochnadelfassung 11 mit
Platine 12 von vom eingreifend entsprechend der Arbeitsstelle
vom Typ Maliwatt seitlich mitgenommen wird. Dadurch werden einige
der vorwiegend längs im Flor 14 angeordneten Fasern 1 über
mindestens zwei Schiebernadeln 2 seitlich gelegt und beim
Zurückgehen der Schiebernadeln 2 in deren Haken 10 gelangen.
Diese Fasern 1 bilden später einen Steg 8,
der die Maschen der benachbarten Maschenstäbchen 9 miteinander
verbindet. Damit wird entsprechend der erreichten Struktur in der
Fasermaschenoberfläche 15 nach 1 im
Polfaser-Vlieswirkstoff erfindungsgemäss ein Verhältnis
der Höchstzugkraftwerte Längs zu Quer von 2,5
zu 1,0 erreicht. Das Verhältnis der Höchstzugkraftdehnungswerte
Längs zu Quer beträgt 1:3.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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-
Zitierte Patentliteratur
-
- - DD 39819 [0003]
- - DD 282585 [0004]
- - DE 19843078 [0007]
- - DE 10109746 [0008]