DE102011106365A1

DE102011106365A1 - Textile Strukturfläche und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE102011106365A1
Application number: DE102011106365A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Anne Trautwein
Current assignee: TRAUTWEIN, ANNE, DE
Priority date: 2010-07-07
Filing date: 2011-07-04
Publication date: 2012-01-12
Anticipated expiration: 2031-07-05
Also published as: DE202011110262U1; DE102011106365B4

Abstract

und ein Verfahren zu deren Herstellung, wobei die textile Strukturfläche ein Fadenstoff, wie Gewebe, Gewirke, Gestrick oder Geflecht ist und für Oberbekleidung, Wäsche, Täschnerwaren oder für technische Anwendungen, wie als Sport-, Bau-, Mobil-, Schutz-, Medizintextil o. ä. eingesetzt wird. Für die Herstellung der erfindungsgemäßen textilen Strukturfläche wird ein Spezialfaden verwendet, der durch Schneiden von speziellen Vliesstoffen entsteht und einen viereckigen Querschnitt und eine Faser- oder Filamentanordnung quer bis diagonal zur Fadenlängsachse hat.

Description

Die Erfindung betrifft eine textile Strukturfläche und ein Verfahren zu deren Herstellung, wobei die textile Strukturfläche ein Fadenstoff, wie Gewebe, Gewirke, Gestrick oder Geflecht ist und für Oberbekleidung, Wäsche, Täschnerwaren oder für technische Anwendungen, wie als Sport-, Bau-, Mobil-, Schutz-, Medizintextil o. ä. eingesetzt wird.
Die Herstellung von Fadenstoff, wie Gewebe, Gewirke, Gestrick oder Geflecht und der Einsatz solcher Fadenstoffe für Oberbekleidung, Wäsche, Täschnerwaren oder für technische Anwendungen ist bekannt. Als Fäden für die Herstellung dieser Fadenstoffe finden vorwiegend Faser- oder Filamentgarne Einsatz. Diese Faser- oder Filamentgarne sind gekennzeichnet durch parallel zur Fadenlängsachse angeordnete Fasern oder Filamente, die umeinander für den Faden festigkeitsgebend verdreht sind, sie weisen einen kreisrunden Querschnitt auf mit den in diesem Querschnitt angeordneten Fasern oder Filamenten. Ein Faden aus einem Filament wird als Monofilamentgarn bezeichnet, ein solcher aus vielen Filamenten wird als Multifilamentgarn benannt. Diese Fäden sind im Fadenstoff für die Festigkeit, die Oberflächenstruktur, die Oberflächenbeständigkeit und für die Optik und Haptik verantwortlich. Vorteile der Fadenstoffe allgemein sind die hohen Festigkeits- und Abriebseigenschaften, die vielfältigen Mustermöglichkeiten und der Einsatz von hinsichtlich Farbe, Feinheit, Festigkeit, Faserstoffzusammensetzung sehr variablen Fadenmaterial.
Es ist weiterhin bekannt, für den Einsatz in Oberbekleidung, Wäsche, Täschnerwaren oder für technische Anwendungen als Technisches Textil Vliesstoffe zu verwenden. Die Vliesstoffe sind textile Flächengebilde, die unter Umgehung des Fadenherstellungsprozesses direkt durch flächige Ablage von Fasern oder Filamenten zum Vlies und anschließenden mechanischem, chemischen oder thermischen Verfestigen dieses Vlieses entstehen.
Bekannt sind seit langem viele Möglichkeiten, verfahrenstechnisch die Herstellungstechniken von Fadenstoffen und Vliesstoffen miteinander zu kombinieren, um textile Flächengebilde wirtschaftlich mit neuen Eigenschaften oder mit verbesserten Eigenschaften bezogen auf eine dieser beiden Stoffgruppen zu fertigen. Beispiele sind das Übernähen von Vliesstoffen im inne einer Festigkeitserhöhung, das Vernadeln von Fadenstoffen zur Ereichung einer dreidimensionalen Struktur und das lokale oder flächige Verkleben von Vliesstoffen mit Fadenstoffen.
Auch der Einsatz von anderen Rohstoffaufmachungen statt Fasern oder Fäden zur Fertigung von textilen Flächengebilden ist bekannt. Sogenannte Florofol-Nähgewirke werden nach DD 84061 durch die flächige Vorlage einer Flachfolie zu einer speziellen Kettenwirkmaschine erhalten, wobei beim verfestigenden Übernähen der Folie mit Fäden die Folie durch die Wirkung der durchstechenden Schiebernadeln in Foliebändchen aufgesplittert wird. Es gibt auch Foliebändchengewebe, wobei eine Folie einer Webmaschine vorgelegt wird, die Folie wird zu schmalen Bändern geschnitten und diese werden als Kettfäden verwebt.
Auch in DE 24 40 338 wird die Herstellung einer textilen Fläche aus Foliestreifen beschrieben. Folie als Fläche und Foliestreifen weisen in der daraus hergestellten textilen Fläche keine textilen Eigenschaften, wie Weichheit, Optik und Haptik auf.
Im Sinne dieser Zielstellung wurde eine textile Fläche entwickelt, die die Struktur eines groben Fadenstoffes mit der wirtschaftlichen Herstellung von Vliesstoffen und deren Kombinationsmöglichkeiten von Rohstoff, Vliesbildung und Vliesverfestigung zu neuen Eigenschaftsmodifikationen miteinander verbindet.
Überraschenderweise wurde festgestellt, dass solche Eigenschaften eines textilen Flächengebildes wie zum Beispiel

– geringes Gewicht bei hoher Flächenbedeckung,
– grobe Oberflächenstruktur,
– hautangenehme Haptik,
– weicher Griff,
– gute Drapierfähigkeit,
– hohe Flexibilität,
– gute Verformbarkeit,
– kein Ausfasern bei Gebrauchs- und Reinigungsbeanspruchungen, erreicht werden können, indem aus thermisch, chemisch oder mechanisch verfestigten Vliesstoff durch Schneiden desselben in Streifen daraus entstehende Spezialfäden verwebt, verstrickt, verwirkt oder verflochten werden.

Aufbauend auf die DE 10 2010 031 049.2 , wo Gewebestreifen aus Polyethylen hoher Dichte zu einer textilen Fläche verstrickt werden, werden für die erfindungsgemäße textile Strukturfläche Spezialfäden verarbeitet, die folgende Konstruktion und Struktur und daraus resultierende Eigenschaften aufweisen:

1.: Der Spezialfaden kann aus allen zur Vliesstoffherstellung einsetzbaren Faserstoffen, wie Natur-, Chemie- oder Anorganischen Faserstoffen bestehen.
2.: Der Spezialfaden hat einen viereckigen Querschnitt, wobei größenmäßig eine Seite durch die Dicke des Vliesstoffes und die andere Seite durch die Schnittbreite, mit der der Vliesstoff in Streifen geschnitten wird, bestimmt werden.
3.: Der Spezialfaden hat eine große Querschnittsfläche und damit eine hohe Feinheit, bestimmt durch die Flächenmasse des Vliesstoffes, aus dem der Spezialfaden durch Schneiden hergestellt ist und der Schnittbreite.
4.: Im Spezialfaden sind die Fasern oder Filamente, ausgehend vom Vliesbildungsprinzip des als Ausgangsmaterial dienenden Vliesstoffes, quer bis wirr zur Fadenlängsachse angeordnet. Diese Anordnung verleiht dem Spezialfaden eine druckelastische, voluminöse, hohlraumreiche Struktur.
5.: Zwischen den Fasern oder Filamenten des Vliesstoffes und damit auch des daraus hergestellten Spezialfadens sind lokale Verbindungsstellen angeordnet, die dem Spezialfaden hohe Festigkeit und hohe Widerstandskraft gegen Scheuer- und Reibbeanspruchungen verleihen und auch verhindern, das bei Verarbeitung zur textilen Strukturfläche und deren gebrauch Faser- oder Filamentteile aus der Oberfläche des Spezialfadens heraustreten. Diese lokalen Verbindungsstellen zwischen benachbarten Fasern oder Filamenten sind abhängig vom Vliesstoffverfestigungsprinzip und haben folgende Bezeichnung und Struktur:
– Klebstelle: An den Berührungsstellen von Faser- oder Filamentteilen verbindend wirkende Klebefläche aus dem faserstoffeigenen Polymer, aus bei der Vliesbildung zugemischten thermoplastischen Bindefasern bei der thermischen Vliesstoffverfestigung oder aus zusätzlichen Klebstoffen bei der chemischen Vliesstoffverfestigung.
– Faserpfropfen: Partielle Faserbündelung in vertikaler Vliesstoffebene durch Vernadelung zum Nadel-Vliesstoff entstanden, damit streng quer zur Fadenlängsachse angeordnete Faserbündel.
– Fasermasche: Partielle Faserbündelung und horizontale Umformung zur Masche beim Vermaschen zum Nähwirk-Vliesstoff Malivlies, Kunit oder Multiknit entstanden, damit diagonal bis quer zur Fadenlängsachse angeordnete Faserbündelung.
– Faserknäuel: Partielle Faserzusammenballung mit horizontaler und vertikaler Anordnung als Knäuel im Vliesstoffquerschnitt beim Wasserstrahlverfestigen zum Vliesstoff entstanden, damit diagonal, längs und quer zur Fadenlängsachse angeordnete Faserbündelung.

Der Begriff der textilen Strukturfläche kennzeichnet die Erscheinung der erfindungsgemäßen Fläche, die durch die hohe Feinheit des verarbeiteten Spezialfadens bei geringer Faden- und Maschendichte eine hohe Flächenmasse und grobe Oberfläche hat.
Die Feinheit von Fäden wird allgemein in tex angegeben und bezeichnet die Masse in g, die ein Faden der Länge von 1000 m hat. Hohe tex-Werte bedeuten grobe Fäden und geringe tex-Werte feine Fäden. Allgemein haben Fäden aus Chemiefaserstoffen bei der Verarbeitung zu Oberbekleidungsstoffen eine Feinheit zwischen 17 und 100 tex.
Die Feinheit des erfindungsgemäßen Spezialfadens errechnet sich nach der Beziehung T(SF) = M(V) × B(SF) × 10, dabei sind T(SF) = Feinheit des Spezialfadens in tex, M (V) = Flächenmasse des Vliesstoffes in g/m²; B(SF) = Schnittbreite, mit der der Vliesstoff streifenförmig geschnitten wird, in cm.
Die Fertigung der erfindungsgemäßen textilen Strukturfläche mit der charakteristischen Oberflächenstruktur einschließlich spezieller Optik und Haptik umfasst allgemein folgende 3 Stufen:

1. Auswahl eines Faser- oder Filamentvliesstoffes aus Natur-, Chemie- oder Anorganischen Faserstoffen mit zwischen den Faser- oder Filamentteilen angeordneten lokalen Verbindungsstellen in Form von Klebpunkten aus faserstoffeigenen oder zusätzlich eingebrachten Polymer oder mit zwischen Fasern oder Filamenten angeordneten Verschlingungen derselben in Form von Pfropfen, Knäuel oder Maschen sowie in spezieller Flächenmasse und Dicke;
2. Herstellen des Spezialfadens durch Längsschneiden des Vliesstoffes in spezieller Breite als Einzel- oder Mehrfachschnitt und Aufwicklung des oder der Spezialfäden;
3. Verarbeitung des Spezialfadens oder der Spezialfäden als Kett- und Schussfaden zum Gewebe, als Kett- und Maschenfaden zum Gewirke, als Strickfaden zum Gestrick und als Flechtfaden zum Geflecht mit spezieller Faden-, Maschendichte und Bindung.

In einer Weiterbildung der Erfindung erhält der Spezialfaden direkt beim Aufwickeln auf eine Hülse und/oder bei seiner Verarbeitung zur erfindungsgemäßen textilen Strukturfläche Drehungen im Bereich zwischen 10 bis 100 Drehungen je m. Dabei bewirken diese Fadendrehungen beim rechteckigen Querschnitt des Spezialfadens die Ausbildung eines Hohlraumes in der Fadenachse, dieser Hohlraum entspricht in seiner Wirkung zum Beispiel dem Lumen der Baumwollfaser mit einher gehenden guten bekleidungsphysiologischen Wirkungen im Sinne von Kühlung, Wärmespeicherung.
In einer weiteren Weiterbildung der Erfindung wird der beim Schneiden des Vliesstoffes entstehende Spezialfaden nicht aufgewickelt, sondern direkt weiter durch Verweben, Verstricken oder Verwirken zur textilen Strukturfläche verarbeitet.
In einer dritten Weiterbildung der Erfindung wird bei der Verarbeitung des Spezialfadens zur textilen Strukturfläche ein zusätzlicher Funktions- oder Effektfaden mit einem Masseanteil von höchstens 20% der Gesamtmasse der textilen Strukturfläche eingearbeitet.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe der umfassenden Struktur- und Anforderungserfüllung an eine textile Strukturfläche durch die in Anspruch 1 aufgezeigten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausführungen sind in den Unteransprüchen enthalten.
Der Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass in einer an sich bekannten textilen Flächengebildekonstruktion wie Gewebe, Gewirke, Gestrick oder Geflecht durch den Einsatz eines neuartigen Spezialfadens eine neuartige Oberflächenstruktur mit speziellen optischen und haptischen Effekten und neuen Funktionseigenschaften erreicht wird. Solche Effekte können sein Leichtheit der Fläche mit hohem Auftriebseffekt im Wasser oder in anderen Flüssigkeiten, angenehmes Hautempfinden in Form einer Verringerung der Hautempfindlichkeit z. B. im Vergleich zu Wolle, Beständigkeit gegen Besiedelung mit Keimen, Mikroorganismen, Algen, hohe Druckelastizität, hohe Abriebfestigkeit, gutes Drapierverhalten.
Hinzu kommen durch die erfindungsgemäße Flächenkonstruktion hohe Beständigkeiten derselben gegen intensive Verarbeitungs-, Gebrauchs- oder Reinigungsbeanspruchungen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von 2 Ausführungsbeispielen kurz beschrieben.
Im 1. Ausführungsbeispiel wird als Ausgangsmaterial für den Spezialfaden ein thermisch verfestigter Filamentvliesstoff aus 100% Polyethylen mit einer Flächenmasse von 40 g/m² und einer Dicke von 0,3 mm verwendet. Aus diesem Vliesstoff wird durch Einzelschnitt mit einer Schnittbreite von 6 mm ein Spezialfaden mit einer Querschnittsfläche von 0,3 × 6 mm und einer Fadenfeinheit von 240 tex erhalten. Dieser Spezialfaden wird auf einen Fadenträger, wie einer Hülse, aufgewickelt. Der Spezialfaden wird nachfolgend mit leichter Drehungserteilung für den Faden im Bereich von 20 Drehungen je m Fadenlänge auf einer Strickmaschine zur textilen Strukturfläche verstrickt, wobei in Querrichtung 2 Maschen je cm und in Längsrichtung 3 Maschen je cm sind. Es entsteht eine erfindungsgemäße textile Strukturfläche mit einer Flächenmasse von 600 g/m² und einer je m² enthaltenen Länge des Spezialfadens von 2500 m.
Dieses grobe Gestrick wird für Oberbekleidungsgegenstände eingesetzt und weist als erfindungsgemäße textile Strukturfläche gegenüber vergleichbaren Gestricken aus Naturfasergarnen folgende Vorteile auf:

– geringes Gewicht,
– weiches und hautfreundliches Trageempfinden,
– Verbindungsnähte zur Konfektionierung eines Oberbekleidungsgegenstandes können unter Nutzung der thermoplastischen Eigenschaften des Faserstoffes Polyethylen durch Thermoschweißen hergestellt werden,
– durch den Rohstoff und die lokalen Klebepunkte des Spezialfadens gibt es kein Ausfasern, Ausfransen, Pillingbildung,
– atmungsaktive und dermatologisch unbedenkliche Oberfläche,
– einfache und wirtschaftliche Herstellung.

Im 2. Ausführungsbeispiel wird als Ausgangsmaterial für den Spezialfaden ein thermisch verfestigter Faservliesstoff aus 100% Polypropylen mit einer Flächenmasse von 85 g/m² und einer Dicke von 0,8 mm verwendet. Aus diesem Vliesstoff wird durch Einzelschnitt mit einer Schnittbreite von 12 mm ein Spezialfaden mit einer Querschnittsfläche von 0,8 × 12 mm und einer Fadenfeinheit von 1020 tex erhalten. Dieser Spezialfaden wird auf einen Fadenträger, wie einer Hülse, aufgewickelt. Der Spezialfaden wird nachfolgend auf einer Webmaschine zur textilen Strukturfläche verwebt. Die Bindung ist Leinwand 1/1 und die Faserdichte in Kette und Schuss je 10 Fäden/dm. Es entsteht eine erfindungsgemäße textile Strukturfläche mit einer Flächenmasse von 820 g/m² und einer je m² enthaltenen Länge des Spezialfadens von 804 m.
Dieses grobe Gewebe wird für die oberflächliche Abdeckung von Badebecken, Pools u. ä. eingesetzt. Sie weist gegenüber vergleichbar eingesetzten beschichteten Polyestergeweben folgende Vorteile auf:

– um bis zu 300% geringeres Gewicht, durch dieses und die spezifische Faserstoffdichte um 0,9 g/cm³ liegt das Abdeckgewebe ohne zusätzliche Befestigung auf der Wasseroberfläche auf,
– luftdurchlässig, kein Bewuchs mit Keimen, Algen o. ä.,
– Verbindungsnähte zur Konfektionierung abgepasster Abdeckungen können unter Nutzung der thermoplastischen Eigenschaften des Faserstoffes Polypropylen durch Thermoschweißen hergestellt werden,
– durch den Rohstoff und die Klebpunkte des Spezialfadens gibt es kein Ausfasern, Ausfransen, Pillingbildung,
– einfache und wirtschaftliche Herstellung.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DD 84061 [0005]
DE 2440338 [0006]
DE 102010031049 [0009]

Claims

Textile Strukturfläche für Bekleidung, Bekleidungszubehör und Technische Textilien aus Gewebe, Gewirke, Gestrick oder Geflecht, gekennzeichnet dadurch, dass der Kett-, Schuss-, Strick- oder Flechtfaden ein Spezialfaden aus Natur-, Chemie- oder Anorganischen Faserstoffen ist, wobei der Spezialfaden einen viereckigen Querschnitt hat, die Fasern oder Filamente wirr bis quer zur Fadenlängsachse angeordnet sind, zwischen den Faser- oder Filamentteilen lokale Verbindungsstellen in Form von Klebpunkten aus faserstoffeigenen oder zusätzlich eingebrachten Polymer oder in Form von Verschlingungspunkten in Ausführung als Pfropfen, Knäuel oder Maschen sind und dass der Spezialfaden eine Feinheit von mindestens 200 tex aufweist.
Textile Strukturfläche für Bekleidung, Bekleidungszubehör und Technische Textilien aus Gewebe, Gewirke, Gestrick oder Geflecht nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die textile Strukturfläche eine Flächenmasse von mindestens 200 g/m² aufweist und dass diese Fläche eine Länge an Spezialfaden von mindestens 1000 m je m² enthält.
Textile Strukturfläche für Bekleidung, Bekleidungszubehör und Technische Textilien aus Gewebe, Gewirke, Gestrick oder Geflecht nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, dass die textile Strukturfläche neben dem Spezialfaden einen Effekt- oder Funktionsfaden mit einem Masseanteil von höchstens 20% enthält.
Verfahren zur Herstellung einer textilen Strukturfläche nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, dass es folgende Fertigungsstufen umfasst: – Auswahl eines Faser- oder Filamentvliesstoffes aus Natur-, Chemie- oder Anorganischen Faserstoffen mit zwischen den Faser- oder Filamentteilen angeordneten lokalen Verbindungsstellen in Form von Klebpunkten aus faserstoffeigenen oder zusätzlich eingebrachten Polymer oder mit zwischen Fasern oder Filamenten angeordneten Verschlingungen derselben in Form von Pfropfen, Knäuel oder Maschen sowie in spezieller Flächenmasse und Dicke; – Herstellen des Spezialfadens durch Längsschneiden des Vliesstoffes, wobei die Schnittbreite mindestens doppelt so groß ist wie die Vliesstoffdicke, die Schnittbreite in Abstimmung auf die Flächenmasse des Vliesstoffes so eingestellt ist dass sich eine Feinheit des Spezialfadens von mindestens 200 tex ergibt, dass das Schneiden des Spezialfadens in einem Schnitt oder als nebeneinander liegender Mehrfachschnitt erfolgt, dass beim Schneiden des Spezialfadens ein Parallelschnitt oder ein Spiralschnitt erfolgt, dass die Aufwicklung des Spezialfadens in spezieller Breite als Einzel- oder Mehrfachschnitt und Aufwicklung des oder der Spezialfäden einzeln oder mehrfach erfolgt; – Verarbeitung des Spezialfadens oder der Spezialfäden als Kett- und Schussfaden zum Gewebe, als Kett- und Maschenfaden zum Gewirke, als Strickfaden zum Gestrick und als Flechtfaden zum Geflecht mit spezieller Faden-, Maschendichte und Bindung.
Verfahren zur Herstellung einer textilen Strukturfläche nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, dass der Spezialfaden bei der Aufwicklung nach dem Schneiden oder bei der Verarbeitung zur textilen Strukturfläche Drehungen im Bereich zwischen 10 bis 100 Drehungen je m erhält oder drehungslos verarbeitet wird.
Verfahren zur Herstellung einer textilen Strukturfläche nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, dass der beim Schneiden des Vliesstoffes entstehende Spezialfaden nicht aufgewickelt, sondern direkt durch Verweben, Verstricken oder Verwirken zur textilen Strukturfläche verarbeitet wird.
Verfahren zur Herstellung einer textilen Strukturfläche nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, dass der Spezialfaden bei der Verarbeitung zur textilen Strukturfläche mit einem zusätzlichen Effekt- oder Funktionsfaden kombiniert wird.