DE1238188B

DE1238188B - Schweissfaden, bestehend aus strangfoermigen thermoplastischen Bestandteilen

Info

Publication number: DE1238188B
Application number: DEB78605A
Authority: DE
Inventors: Otto Butter
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1964-09-19
Filing date: 1964-09-19
Publication date: 1967-04-06

Description

Schweißfaden, bestehend aus strangförmigen thermoplastischen Bestandteilen Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Schweißfaden, bestehend aus strangförmigen thermoplastischen Bestandteilen, der aus einzelnen miteinan der versponnenen undfoder verzwirnten Bestandteilen oder aus einem oder mehreren monophilen Fadenteilen aufgebaut ist.
Zur Herstellung einer nahtartigen Verbindung zwischen zwei oder mehreren Lagen Materialien, die nicht unmittelbar schweißfähig sind, benötigt man ein Schweißhilfsmittel, das thermoplastische Bestandteile aufweist und unter dem Einfluß von Wärme und Druck eine Verbindungsherstellung bewirkt. Bei der Erstellung einer Verbindung zwischen Bahnen oder Zuschnitten aus Textil, Vlies, Papier, Leder, Kunststoff od. dgl. hat es sich als vorteilhaft erwiesen, einen thermoplastische Bestandteile aufweisenden Schweißfaden in die Nahtzone einzulegen, der nach der Einwirkung von Wärme und Druck unter Ausschmelzen der thermoplastischen Bestandteile eine Verbindung zwischen den nicht unmittelbar schweißfähigen Teilen herbeiführt. Ein derartig aufgebauter Schweißfaden läßt sich zwischen die zu verbindenden Teile einlegen, es ist aber auch schon bekannt, wenn es sich um die Verbindung wenigstens teilweise poröser Stoffe handelt, einen derartigen Schweißfaden auf das obere der beiden zu verbindenden Materialteile aufzulegen und den thermoplastischen Bestandteil unter Wärme- und Druckeinwirkung in die Verbindungszone von außen einzuschmelzen.
Der bekannte Schweißfaden ist aus Endlosfasern oder Stapelfasern aufgebaut und in einem Spinn- und Zwirnprozeß hergestellt. Zur Erhöhung der Festigkeit eines derartigen aus thermoplastischen Bestandteilen aufgebauten Fadens ist es auch bereits schon bekannt, einen Festigkeitsträger, z. B. eine Baumwollseele od. dgl., mit in den Zwirnverband aufzunehmen. Es lassen sich derartige Schweißfäden auch aus monophilen Bestandteilen aufbauen.
Nach der vorgenannten Art hergestellte Schweißfäden lassen sich aber nur bedingt verwenden, da die mit ihrer Hilfe hergestellten Nähte beim Auftreten von Zugbelastungen in Nahtrichtungen nahezu unelastisch sind. Aus diesem Grunde eignen sich derartige Fäden nur bedingt bei der Herstellung von wegwerfbarer Kleidung oder in ähnlichen Fällen, in denen eine nachgiebige Naht hergestellt werden muß.
Will man unter Zuhilfenahme eines derartig bekannten Fadens z. B. einen Bund eines Kleidungsstückes herstellen, so ergeben sich erhebliche Schwierigkeiten, die in der Praxis dazu geführt haben, daß auch bei wegwerfbarer Kleidung derartige Nähte noch in der herkömmlichen Weise genäht werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schweißfaden unter Einschluß thermoplastischer Bestandteile zu schaffen, der sich für die Fertigung von elastischen Nähten eignet, wie sie beispielsweise bei der Herstellung von Bekleidungsgegenständen erforderlich sind.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist bei dem erfindungsgemäßen Schweißfaden neben dem thermoplastischen Bestandteil in dem Zwirnverband ein durchlaufender elastischer Bestandteil enthalten.
Bei der Verwendung eines erfindungsgemäßen Schweißfadens ist die Herstellung von elastischen Nähten möglich. Der Grad der Elastizität der hergestellten Naht läßt sich durch den Anteil an elastischem Einschluß im Zwirnverband beeinflussen.
In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß in dem Zwirnverband sowohl ein niedrig schmelzender als auch ein dem gegenüber höher schmelzender thermoplastischer Bestandteil neben dem elastischen Bestandteil enthalten ist. Letztgenannter Schweißfaden läßt eine rationelle Fertigungsweise insofern zu, als es möglich ist, diesen Faden zunächst auf einen der beiden zu verbindenden Materialteile aufzulegen und unter Wärme- und Druckeinwirkung durch den niedrig schmelzenden Fadenbestandteil vorzugsweise punkt- bzw. teilweise auf diesem Materialteil zu binden. Nach dem Auflegen einer weiteren Lage oder eines weiteren Zuschnittes wird dann in einem weiteren Arbeitsgang wiederum unter Wärme-und Druckeinwirkung eine Verbindungsherstellung zwischen den beiden Materialteilen vorgenommen.
Daran ist dann der höher schmelzende thermoplastische Bestandteil beteiligt, d. h. also, die Verbindungstemperatur ist gegenüber der zunächst nur zum Fixieren des Fadens auf dem unteren Materialteil erforderlichen Temperatur wesentlich erhöht. Der höher schmelzende thermoplastische Fadenbestandteil wird aber beim Fixieren des Fadens auf der unte- ren Materialschicht nicht angegriffen und bleibt in seiner Form erhalten, bis unter erhöhter Temperatur die endgültige Verbindungsherstellung vorgenommen wird. Würde der zum Schweißen vorgesehene Thermoplast schon beim Fixieren in die erste Lage gelangen, so wird beim Schweißvorgang nur teilweise der zum Festigkeitsverband gehörende Thermoplast in die obere Lage gelangen und damit eine schlechte Schweißung erreicht. Von Vorteil ist ein derartig aufgebauter Schweißfaden dann. wenn gekrümmt verlaufende Nähte herzustellen sind, bei denen es erforderlich ist, die einzelnen Lagen unabhängig voneinander vorzubereiten, um die genaue Nahtform zu erzielen. Bevorzugt übersteigt der prozentuale Anteil an höher schmelzendem Thermoplast denjenigen aus niedrig schmelzendem Thermoplast, da letztgenannter nur zur Fixierung des Schweißfadens benötigt wird und der Faden dabei keiner Beanspruchung unterliegt.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der elastische Bestandteil mit dem bzw. den thermoplastischen Anteilen des Fadens in ungespanntem Zustand verzwirnt. Wird mit einem derartigen Faden eine Verbindung zwischen zwei Materialteilen hergestellt, so ist eine derartige Naht beim späteren Gebrauch äußerst dehnbar.
Allerdings muß die Naht unterbrochen hergestellt werden, damit zwischen den Schweißpunkten der Stoff und der elastische Bestandteil (Gummi) elastisch bleibt. Der Thermoplast, der den Gummi umhüllt, wird beim Schweißen ausschmelzen, so daß der Gummi sich zwischen den Schweißpunkten dehnen kann. Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schweißfadens ist dadurch gegeben, daß sein elastischer Bestandteil in dem Zwirnverband in gespanntem Zustand eingefügt ist, wobei seine Entspannung durch die Einbettung im Zwirnverband verhindert wird. Unter Zuhilfenahme derartiger Fäden lassen sich Kräuselnähte sehr leicht herstellen, da der elastische Bestandteil die Naht nach ihrer Herstellung zusammenzieht.
Eine weitere mögliche Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß einer der thermoplastischen Fadenbestandteile, vorzugsweise der niedrig schmelzende Bestandteil, als Beschichtung auf dem aus thermoplastischen und elastischen Bestandteilen bestehenden Zwirnverband aufgebracht ist. Ein derartiger Faden läßt sich unter niedriger Temperatur leicht fixieren und bewirkt bei erhöhter Temperatur eine einwandfreie Verbindungsherstellung zwischen den zu verbindenden Materialteilen.
Die Erfindung wird an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen im folgenden näher erläutert.
Es zeigen: F i g. 1 eine Ausführungsform des Schweißfadens; F i g 2 eine geänderte Ausführungsform des Fadens; F i g. 3 die Verwendung eines Fadens zur Herstellung einer Kräuselnaht; F i g. 4 die fertiggestellte Kräuselnaht; F i g. 5 eine Vorrichtung zur Herstellung eines in den F i g. 3 und 4 dargestellten Nahtbildes; F i g. 6 bis F i g. 9 verschiedene Phasen bei der Behandlung des Fadens zur Herstellung einer nahtartigen Verbindung zwischen zwei Materialteilen.
Gemäß F i g. 1 besteht der Schweißfaden 1 aus einem thermoplastischen Bestandteil 2 und einem mit diesem verzwirnten elastischen Bestandteil 3. Es können auch mehrere thermoplastische Bestandteile 2 sowie mehrere elastische Anteile 3 in dem Faden 1 vorhanden sein.
Nach F i g. 2 ist der Schweißfaden 4 aus einem unter dem Einfluß einer höheren Temperatur (ca.
2300 C) schmelzenden thermoplastischen Bestandteil 5 und einem mit diesem verzwirnten elastischen Fadenbestandteil 6 aufgebaut, der z. B. aus Siliconkautschuk oder synthetischem Gummi (Lycra der Fa. Du Pont) besteht. Dieser Zwirnverband trägt eine Beschichtung aus einem niedriger schmelzenden (bei ca. 1300 C) thermoplastischen Bestandteil 7, der zur Fixierung des Schweißfadens verwendet wird.
In F i g. 3 ist die Herstellung einer Kräuselnaht dargestellt. Zwischen zwei zu verbindende Materialteile 8, 9, die übereinander gelegt sind, ist der Schweißfaden 1 eingelegt, dessen elastischer Bestandteil in den Zwirnverband in gespanntem Zustand eingefügt ist. In der dargestellten Lage wird der Schweißfadenl durch nicht dargestellte Klammern eingespannt gehalten. Mittels der in F i g. 5 dargestellten Schweißvorrichtung 10 wird eine Verbindungsherstellung nur im Bereich der Abschnittell (F i g. 3) vorgenommen, während die Abschnitte 12 nicht verbunden werden. Nach erfolgter Verbindungsherstellung wird der Schweißfaden 1 an den Enden der Materialteile8, 9 abgeschnitten, sodaß er sich, wie in F i g. 4 dargestellt, im Bereich der Abschnitte 12 zusammenziehen kann. Damit ist eine einwandfreie Kräuselnaht hergestellt.
Entsprechend dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 3 und 4, das unter Zuhilfenahme der in F i g. 5 dargestellten Vorrichtung erzeugt wird, läßt sich auch eine sehr elastische Naht herstellen, wenn der elastische Bestandteil mit dem thermoplastischen Anteil des Fadens in ungespanntem Zustand verzwirnt ist. In diesem Falle lassen die Abschnitte 12 eine weitgehende Dehnung der Naht zu. Der Kräuseleffekt tritt in diesem Falle selbstverständlich nicht auf.
In den F i g. 6 bis 8 ist die Verbindungsherstellung zwischen zwei Materialteilen 13, 14 unter Zuhilfenahme eines in Fig. 2 dargestellten Schweißfadens 4 gezeigt. Ein derartiger Faden 4 wird bevorzugt dann verwendet, wenn gekrümmt verlaufende Nähte hergestellt werden sollen, wobei der Faden 4 zunächst auf dem unteren Materialteil 13 unter der Einwirkung von Wärrne und Druck fixiert wird. Diese Fixierung tritt unter dem Einfluß des niedriger schmelzenden Fadenbestandteils 7 (z. B.
Polyäthylen) ein. In einem weiteren Arbeitsgang wird die Decklage 14 aufgebracht und nunmehr mit Hilfe eines Schweißstempels 15 eine Verbindungsherstellung zwischen den Materialteilen 13 und 14 unter erhöhter Temperatureinwirkung und unter Anwendung von Druck bewirkt, wobei der höher schmelzende thermoplastische Fadenbestandteil 5 (F i g. 2) z. B. aus Polyamid od. dgl. zur Verbindungsherstellung beiträgt. Der elastische Fadenbestandteil 6 wird dabei nicht angegriffen.
F i g. 9 zeigt, daß bei Verwendung eines Schweißfadens nach F i g. 1 und unter Benutzung einer Schweißvorrichtung gemäß F i g. 5 in dem Bereich, in dem auf den Faden kein Druck ausgeübt wird, lediglich ein Ausschmelzen des Thermoplasten auftritt, eine Verbindungsherstellung zwischen den beiden Materialteilen 13, 14 aber nicht erfolgt und ins besondere auch der elastische Fadenbestandteil 3 nicht in den Thermoplasten eingebettet ist, so daß sich dieser dehnen oder zusammenziehen kann.

Claims

Patentansprüche: 1. Schweißfaden, bestehend aus strangförmigen thermoplastischen Bestandteilen, der aus einzelnen miteinander versponnenen und/oder verzwirnten Bestandteilen oder aus einem oder mehreren monophilen Fadenteilen aufgebaut ist, dadurch gekennzeichnet, daß neben dem thermoplastischen Bestandteil in dem Zwirnverband ein durchlaufender elastischer Bestandteil enthalten ist.
2. Schweißfaden nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Zwirnverband sowohl ein niedrigschmelzender als auch ein demgegenüber höherschmelzender thermoplastischer Bestandteil neben dem elastischen Bestandteil enthalten ist.
3. Schweißfaden nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der prozentuale Anteil an höherschmelzendem Thermoplast denjenigen aus niedrigschmelzendem Thermoplast übersteigt.
4. Schweißfaden nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Bestandteil mit dem bzw. den thermoplastischen Anteilen des Fadens in ungespanntem Zustand verzwirnt ist.
5. Schweißfaden nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sein elastischer Bestandteil in den Zwirnverband in gespanntem Zustand eingefügt ist.
6. Schweißfaden nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß einer der thermoplastischen Fadenbestandteile als Beschichtung auf dem aus thermoplastischen und elastischen Bestandteilen bestehenden Zwirnverband aufgebracht ist.