DE102018111699A1

DE102018111699A1 - Textilbasiertes Flächengebilde

Info

Publication number: DE102018111699A1
Application number: DE102018111699.3A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Junkers & Muellers GmbH
Current assignee: Junkers & Muellers GmbH
Priority date: 2017-05-26
Filing date: 2018-05-16
Publication date: 2018-11-29
Anticipated expiration: 2038-05-17
Also published as: DE202017103197U1; DE102018111699B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein textilbasiertes Flächengebilde mit einem textilen Fasermaterial (2), vorzugsweise einem Gewebe oder einer Wirkware, das eine Vorderseite (3) und eine Rückseite (4) aufweist, wobei das textile Fasermaterial (2) mit einem Farbmittel eingefärbt ist und/oder auf seiner Vorderseite (3) eine ein Farbmittel aufweisende vollflächige oder partielle Deckschicht (5) trägt und wobei das textile Fasermaterial (2) auf seiner Rückseite (4) mit einer vorzugsweise hell ausgebildeten Abschlussschicht (6) ausgerüstet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der vorderseitigen Deckschicht (5) und der rückseitigen Abschlussschicht (6) eine ein Adsorptionsmittel aufweisende Barriereschicht (7) ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein textilbasiertes Flächengebilde mit einem textilen Fasermaterial, vorzugsweise einem Gewebe, das eine Vorderseite und eine Rückseite aufweist, wobei das textile Fasermaterial mit einem Farbmittel eingefärbt ist und/oder auf seiner Vorderseite eine ein Farbmittel aufweisende Deckschicht trägt und wobei das textile Fasermaterial auf seiner Rückseite mit einer vorzugsweise hell ausgebildeten Abschlussschicht ausgerüstet ist.
Ein textilbasiertes Flächengebilde der gattungsgemäßen Art verfügt über ein textiles Fasermaterial. Bei dem textilen Fasermaterial kann es sich um ein Gewebe, ein Vlies, eine Wirkware oder um eine hieraus gebildete Kombination handeln. Zwecks Farbgebung ist das textile Fasermaterial mittels eines Farbmittels eingefärbt oder es trägt auf seiner Vorderseite eine mit einem Farbmittel ausgerüstete Deckschicht. Auch eine Kombination aus beidem ist möglich, in welchem Fall das textile Fasermaterial sowohl eingefärbt als auch mit einer Deckschicht ausgerüstet ist.
Auf seiner Rückseite trägt das textile Fasermaterial eine Abschlussschicht. Diese Abschlussschicht kann verschiedenfarbig ausgebildet sein. Für viele Anwendungsfälle ist es bevorzugt, die Abschlussschicht weiß oder zumindest hell auszubilden, worunter grundsätzlich von schwarz abweichende Farbgebungen zu verstehen sind.
Zwischen dem textilen Fasermaterial und der Abschlussschicht können weitere Schichten angeordnet sein, je nach Einsatzort und Verwendungszweck des textilbasierten Flächengebildes. Weitere Schichten können beispielsweise eine Stützschicht, eine Transmissionsschutzschicht und/oder sonstige Funktionsschichten sein.
Textilbasiertes Flächengebilde der vorbeschriebenen Art kommen beispielsweise zur Herstellung von Rollos, Markisen, Sonnenschirmen, Plissees, Banner, insbesondere Werbebanner und/oder dergleichen zum Einsatz.
Zur farblichen Ausrüstung des textilen Fasermaterials kommt ein Farbmittel zum Einsatz, mit dem das textile Fasermaterial entweder eingefärbt wird oder das als Bestandteil einer Deckschicht auf das Fasermaterial aufgebracht wird. Insbesondere aus Gründen der preisgünstigen Herstellung kommt als Farbmittel insbesondere ein Dispersionsfarbstoff zum Einsatz. Obgleich sich die Verwendung von Dispersionsfarbstoffen im alltäglichen Praxiseinsatz bewährt hat, ergeben sich Nachteile. Dispersionsfarbstoffe beziehungsweise deren molekularen Bestandteile sind wanderfähig und können durch die einzelnen Schichten des Flächengebildes migrieren. In der Konsequenz können sich über die Zeit ungewollte Einfärbungen auch auf der rückseitigen Abschlussschicht ergeben, was insbesondere bei einer hell ausgebildeten Abschlussschicht gut sichtbar und damit von Nachteil ist. Dabei ist der Effekt der Migration des Dispersionsfarbstoffes zeit- und auch temperaturabhängig. Er stellt mithin einen Alterungsprozess dar, wobei sich im Vorfeld nicht bestimmen lässt, wann es zur Ausbildung ungewünschter Schattenbilder auf der Rückseite der Abschlussschicht kommt.
Aus dem Stand der Technik ist gemäß der DE 20 2008 009 189 U1 ferner ein textiles Flächengebilde bekannt, das ein Substrat auf textiler Basis aufweist. Dabei ist das Flächengebilde beidseitig auf den Schauseiten mit einer infrarotreflektierenden bzw. einer einen niedrigen Infrarot-Koeffizienten aufweisenden Beschichtung ausgerüstet. Durch diese Ausbildung wird eine besonders wirksame Isolation erreicht, so dass Wärmestrahlung aus dem Innenraum in diesen zurück reflektiert wird und damit ein Auskühlen des Raums reduziert wird. Umgekehrt wird bei Sonneneinstrahlung von außen diese ebenfalls reflektiert und damit ein unerwünschtes Aufheizen des Innenraums reduziert.
Mit der EP 0 681 210 A1 ist eine chemische Zusammensetzung eines Farbentwicklers in thermografischen und fotothermografischen Systemen beschrieben. Dabei besteht die Besonderheit dieses Farbentwicklers darin, dass ein Wandern von Farbe in bildfreie Bereiche vermieden werden soll.
Es ist ausgehend vom Vorstehenden die Aufgabe der Erfindung, ein textilbasiertes Flächengebilde der eingangs genannten Art vorzuschlagen, das dahingehend weiterentwickelt ist, dass die Ausbildung unerwünschter Durchfärbungen bis auf die Rückseite der Abschlussschicht minimiert, wenn nicht sogar unterbunden ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung ein textilbasiertes Flächengebilde der eingangs genannten Art vorgeschlagen, das sich dadurch auszeichnet, dass zwischen der vorderseitigen Deckschicht und der rückseitigen Abschlussschicht eine ein Adsorptionsmittel aufweisende Barriereschicht ausgebildet ist.
Das erfindungsgemäße Flächengebilde verfügt über eine Barriereschicht. Diese Barriereschicht trennt die Abschlussschicht vom textilen Fasermaterial, und zwar derart, dass aus dem Fasermaterial keine Farbmittel in die Abschlussschicht migrieren können. Zu diesem Zweck weist die Barriereschicht ein Adsorptionsmittel auf, das im Migrationsfall das Farbmittel beziehungsweise den diesbezüglichen Farbstoff zurückhält. Die Barriereschicht wirkt mithin als Migrationshemmer, der eine unerwünschte Einfärbung der Abschlussschicht durch migrierte Farbstoffe verhindern hilft.
Das textile Flächengebilde verfügt über ein textiles Fasermaterial, das mit einem Farbmittel eingefärbt ist und/oder das auf seiner Vorderseite eine ein Farbmittel aufweisende Deckschicht trägt, wobei die Deckschicht vollflächig oder nur partiell und/oder ein- oder mehrfarbig aussgebildet sein kann. Dabei ist das Farbmittel bevorzugterweise als Dispersionsfarbstoff ausgebildet.
Dispersionsfarbstoffe werden für gewöhnlich in einem Dispersionsmedium, vorzugsweise Wasser dispergiert. Vorzugsweise ist der Dispersionsfarbstoff ein Azofarbstoff, vorzugsweise Monoazofarbstoff, ein Anthrachinonfarbstoff, z. B. ein Alizarinfarbstoff oder eine Kombination dieser Farbstoffe.
Es hat sich gezeigt, dass diese Farbstoffe hinsichtlich der Färbung von faserhaltigen Materialien, insbesondere von Textilien besonders vorteilhafte Eigenschaften aufweisen. Der Dispersionsfarbstoff haftet dabei nicht nur an der Oberfläche der jeweiligen Faser. Vielmehr diffundiert der Farbstoff in die Faser hinein, wodurch eine hohe Farbsättigung und eine hohe Farbbeständigkeit erreicht werden. Besonders wirkungsvoll werden die Dispersionsfarbstoffe bei der Färbung von Synthesefasern, beispielsweise Polymerfasern, wie insbesondere Polyamid-Fasern oder Polyester-Fasern, Celluloseacetat eingesetzt. Vorteilhafterweise sind weisen die erfindungsgemäßen Dispersionsfarbstoffe eine vergleichsweise hohe Löslichkeit in den vorgenannten Fasern auf.
Die an sich für die Einfärbung des textilen Fasermaterials hilfreiche Eigenschaft des Dispersionsfarbstoffes, diffundieren zu können, erweist sich hinsichtlich einer ungewollten Einfärbung der Abschlussschicht als nachteilig. Denn die Diffundierfähigkeit zur Erzielung einer gewünscht hohen Farbsättigung und/oder hohen Farbbeständigkeit bringt zugleich den Nachteil mit sich, dass die dem textilen Fasermaterial nachfolgenden, direkt oder indirekt benachbarten Schichten des textilbasierten Flächengebildes ebenfalls zumindest partielle Einfärbungen erfahren können, so auch die rückseitige Abschlussschicht, was zu unter Umständen unansehnlichen Verfärbungen führt, die verwenderseitig bei einer rückseitigen Ansicht des Flächengebildes unmittelbar wahrgenommen werden können. Dabei kommt dieser Nachteil der ungewollten Einfärbung insbesondere dann zum Tragen, wenn die Abschlussschicht hell, das heißt abweichend von schwarz ausgebildet ist, weil in diesem Fall Einfärbungen visuell besonders gut wahrgenommen werden können.
Erfindungsgemäß ist eine Barriereschicht vorgesehen. Die Barriereschicht verhindert, dass der Dispersionsfarbstoff den zu färbenden Bereich der Textilien verlässt, insbesondere ausdiffundiert. Vorzugsweise weist die Barriereschicht ein Adsorptionsmittel auf. Dabei werden die Farbstoffmoleküle an der Oberfläche des Adsorptionsmittels aufgrund zwischenmolekularer Wechselwirkungen angelagert. Die maximale Menge an Farbstoff die adsorbiert werden kann, ist dabei abhängig von der Menge an eingesetztem Adsorptionsmittel und dessen Kapazität. Die Kapazität bezeichnet dabei die Menge an adsorbiertem Farbstoff pro Menge Adsorptionsmittel. Um eine effektive Diffusionssperre zu erreichen, werden die Menge und/oder die Kapazität des Adsorptionsmittels auf die eingesetzte Menge abgestimmt. Vorzugsweise weist die Barriereschicht einen Überschuss an Adsorptionsmittel bezogen auf die eingesetzte Menge an Farbstoff auf. Hierdurch wird eine unerwünschte Diffusion des Farbstoffes in Bereiche, die nicht gefärbt werden sollen, wirkungsvoll verhindert.
Eine Abstimmung kann zusätzlich oder alternativ auch über die Einstellung der Kapazität erfolgen. Die Kapazität des Adsorptionsmittels korreliert dabei positiv mit der effektiven Oberfläche des Adsorptionsmittels und der Stärke der Wechselwirkung zwischen Adsorptionsmittel und Farbstoff. Beide Eigenschaften können über die Porosität einerseits und gezielte chemische Funktionalisierung andererseits beeinflusst werden, insbesondere gesteigert werden. Hierdurch ist es möglich, die Kapazität des Adsorptionsmittels für eine spezifische Gruppe von Farbstoffen zu erhöhen.
Die effektive Oberfläche ist dabei vorzugsweise über die Porosität des Adsorptionsmittels einstellbar. Ausschlaggebend ist dabei in erster Linie die Mikroporosität. Sie bezeichnet den Anteil der Poren, die einen Durchmesser im Mikrometerbereich aufweisen. Vorzugsweise weist das Adsorptionsmittel eine Porosität, vorzugsweise Mikroporosität, von wenigstens 30 %, vorzugsweise von wenigstens 50 %, weiter bevorzugt von wenigstens 75 % auf. Das Adsorptionsmittel weist damit eine effektive Oberfläche von wenigstens bei 50 m²/g, vorzugsweise wenigstens 100 m²/g und weiter bevorzugt 200 m²/g auf. Prinzipiell ist eine Funktionalisierung des Adsorptionsmittels nicht zwingend notwendig. Auch schwache, oberflächenabhängige zwischenmolekulare Van-der-Waals Wechselwirkungen zwischen Adsorptionsmittel und Farbstoff sind dem Grunde nach ausreichend, um eine Adsorption zu erreichen und die Diffusion zu verhindern. Hierdurch ist das Adsorptionsmittel vergleichsweise einfach und kostengünstig herstell- und einsetzbar. Bevorzugt ist jedoch eine Funktionalisierung des Adsorptionsmittels. Ausschlaggebend ist die Art der Funktionalisierung und der Funktionalisierungsgrad (Anzahl der funktionellen Gruppen pro Fläche)
Vorzugsweise ist die Stärke der Wechselwirkung zwischen Adsorptionsmittel und Farbstoff jedoch über eine chemische Funktionalisierung des Adsorptionsmittels steigerbar. Dies geschieht in Abhängigkeit der eingesetzten Dispersionsfarbstoffe. Vorzugsweise zielt die Funktionalisierung darauf ab, zwischen Adsorptionsmittel und Farbstoff starke zwischenmolekulare Wechselwirkungen zu generieren. Dies sorgt in vorteilhafter Weise dafür, dass sich die adsorbierten Farbstoffe auch bei einer Maschinenwaschung nicht vom Adsorptionsmittel lösen. In Betracht kommt insbesondere eine Funktionalisierung des Adsorptionsmittels mit polaren funktionellen Gruppen, zur Generierung von Dipol-Dipol-Wechselwirkungen, insbesondere von Wasserstoffbrückenbindungen. Hierzu weist das Adsorptionsmittel vorzugsweise Säure-Gruppen, insbesondere Carbonsäure-Gruppen, Alkohol-Gruppen, Aldehyd-Gruppen, Keto-Gruppen, Amin-Gruppen und/oder AmidGruppen auf. Hinsichtlich der bevorzugten Farbstoffe ist eine Carbonsäure-Funktionalisierung besonders bevorzugt. Bevorzugt ist dabei ein Funktionalisierungsgrad von 0,1 fG/nm² bis 3 fG/nm², insbesondere 0,5 fG/nm² bis 1 fG/nm². Dieser funktionalisierungsgrad hat sich als exzellenter Kompromiss zwischen Adsorptionskapazität und Herstellungsaufwand erwiesen.
Das Adsorptionsmittel weist insgesamt vorzugsweise eine Kapazität von wenigstens 10 g_(Farbstoff)/kg_{(Adsorptionsmittel)} auf. Durch die vorgenannten Maßnahmen ist eine Steigerung der Kapazität hinsichtlich der bevorzugten Dispersionsfarbstoffe auf wenigstens 50 g_(Farbstoff)/kg_{(Adsorptionsmittel)}, weiter bevorzugt wenigstens 100 g_(Farbstoff)/kg_{(Adsorptionsmittel)} in vorteilhafter Weise möglich.
Das Adsorptionsmittel kann in unterschiedlicher Weise ausgebildet sein. Vorzugsweise ist es durch Adsorptionspartikel gebildet. Dabei ist die Barriereschicht mit den Adsorptionspartikeln beladen. Die Barriereschicht dient mithin als Fasermaterial für die Adsorptionspartikel. Die Barriereschicht kann dabei als textiles Fasermaterial oder als Folie ausgebildet sein. Es ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Barriereschicht als zusätzliche Schicht ausgebildet ist. Alternativ kann eine bereits im textilen Flächengewebe vorhandene Schicht, wie insbesondere eine transmissionsreduzierende Funktionsschicht zusätzlich die Barrierefunktion übernehmen. In diesem Fall ist diese bereits vorhandene Schicht mit den Adsorptionspartikeln beladen. Die transmissionsreduzierende Funktionsschicht ist üblicherweise aus Polymeren gebildet. Bevorzugte Polymere sind Polyurethane, Acrylate, Vinylacetate und Polyvinylchlorid. Als Adsorptionsmittelpartikel sind vorzugsweise Polymeradsorbentien, insbesondere aus Polystyrol, Aktivkohle und Zeolithe denkbar. Aufgrund ihrer gesundheitlichen Bedenkenlosigkeit sind Polymeradsorbentien bevorzugt.
Gemäß einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist eine partikelfreie Barriereschicht vorgesehen. Dabei ist die Barriereschicht aus einer mikroporösen Membran, insbesondere in Form einer mikroporösen Polymerfolie; insbesondere einer Polystyrolfolie gebildet. Die Membran bildet dabei selbst das Adsorptionsmittel. Die Membran kann hinsichtlich ihrer Merkmale als Adsorptionsmittel gemäß den vorgenannten bevorzugten Merkmalen ausgebildet sein.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung anhand der Figuren. Dabei zeigen

1 in einer rein schematischen Darstellung ein erfindungsgemäßes textilbasiertes Flächengebilde gemäß einer ersten Ausführungsform und
2 in einer rein schematischen Darstellung ein erfindungsgemäßes textilbasiertes Flächengebilde gemäß einer zweiten Ausführungsform.

1 lässt in rein schematischer Darstellung ein erfindungsgemäßes textilbasiertes Flächengebilde 1 gemäß einer ersten Ausführungsform erkennen.
Das Flächengebilde 1 verfügt in an sich bekannter Weise über ein textiles Fasermaterial 2, beispielsweise ein Gewebe, das eine Vorderseite 3 und eine Rückseite 4 aufweist. Zur Farbgebung des Flächengebildes 1 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel die Vorderseite 3 mit einer Deckschicht 5 ausgerüstet, die zwecks Farbgebung ein Farbmittel beinhaltet. Bei diesem Farbmittel handelt es sich um einen Dispersionsfarbstoff.
Rückseitig des textilen Fasermaterials2 ist eine Abschlussschicht 6 vorgesehen. Diese Abschlussschicht 6 ist hell ausgebildet, das heißt nicht schwarz.
Zwischen dem textilen Fasermaterial2 und der Abschlussschicht 6 ist als eine weitere Schicht eine lichtreduzierende Funktionsschichtausgebildet.
Erfindungsgemäß verfügt das Flächengebilde 1 desweiteren über eine Barriereschicht 7. Diese ist im gezeigten Ausführungsbeispiel auf der Rückseite 4 des Fasermaterial 2 angeordnet, und zwar zwischen dem Fasermaterial 2 und der lichtreduzierenden Funktionsschicht 8. Die Barriereschicht 7 beinhaltet ein Adsorptionsmittel 9 in Form von Adsorptionspartikeln.
Die Barriereschicht 7 verhindert, dass Dispersionsfarbstoff das Fasermaterial 2 verlässt und in die nachfolgenden Schichten insbesondere die Abschlussschicht 6 migriert. Dies geschieht dadurch, dass sich die Farbstoffmoleküle an der Oberfläche der Adsorptionspartikel der Barriereschicht 7 aufgrund zwischenmolekularer Wechselwirkungen anlagern.
Die Darstellung nach 2 zeigt eine alternative Ausführungsform des erfindungsgemäßen Flächengebildes 1. Gemäß dieser Ausbildungsform sind die Barriereschicht 7 und die weitere Schicht 8, das heißt die lichtreduzierende Funktionsschicht als einstückige Schicht ausgebildet. Dies ist dadurch erreicht, dass in die lichtreduzierende Funktionsschicht das Adsorptionsmittel 9 eingebracht ist. Im Unterschied zur Ausgestaltung nach 1 zeigt 2 also eine Ausführungsform, die nicht über eine separat ausgebildete Barriereschicht 7 verfügt. Funktionstechnisch sind die Barriereschicht 7 und die lichtreduzierende Funktionsschicht zusammengelegt.
Bezugszeichenliste

1: Flächengebilde
2: Fasermaterial
3: Vorderseite
4: Rückseite
5: Deckschicht
6: Abschlussschicht
7: Barriereschicht
8: lichtreduzierende Funktionsschicht
9: Adsorptionsmittel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 202008009189 U1 [0007]
EP 0681210 A1 [0008]

Claims

Textilbasiertes Flächengebilde mit einem textilen Fasermaterial (2), vorzugsweise einem Gewebe oder einer Wirkware, das eine Vorderseite (3) und eine Rückseite (4) aufweist, wobei das textile Fasermaterial (2) mit einem Farbmittel eingefärbt ist und/oder auf seiner Vorderseite (3) eine ein Farbmittel aufweisende vollflächige oder partielle Deckschicht (5) trägt und wobei das textile Fasermaterial (2) auf seiner Rückseite (4) mit einer vorzugsweise hell ausgebildeten Abschlussschicht (6) ausgerüstet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der vorderseitigen Deckschicht (5) und der rückseitigen Abschlussschicht (6) eine ein Adsorptionsmittel aufweisende Barriereschicht (7) ausgebildet ist.
Flächengebilde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Farbmittel als Dispersionsfarbstoff ausgebildet ist.
Flächengebilde nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Barriereschicht (7) einen Überschuss an Adsorptionsmittel bezogen auf die Menge an Farbstoff aufweist.
Flächengebilde nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Adsorptionsmittel eine Porosität von wenigstens 30 %, vorzugsweise von wenigstens 50%, noch mehr bevorzugt von wenigstens 75% aufweist.
Flächengebilde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Adsorptionsmittel funktionalisiert ist.
Flächengebilde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Adsorptionsmittel durch Adsorptionspartikel gebildet ist.
Flächengebilde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine weitere zwischen der Deckschicht (5) und der Abschlussschicht (6) angeordnete Schicht.
Flächengebilde nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Schicht eine lichtreduzierende Funktionsschicht (8) ist.
Flächengebilde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Barriereschicht (7) und die weitere Schicht als einstückige Schicht ausgebildet sind.
Flächengebilde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Barriereschicht (7) aus einer mikroporösen Membran gebildet ist.