DE1255619B - Verfahren zum Vergroessern der Geschmeidigkeit eines nicht gewebten Faserstoffes - Google Patents

Description

DEUTSCHES PATENTAMT DeutscheKl.: 8 b-27/01

AUSLEGESCHRIFT

Nummer: 1 255 619

Aktenzeichen: W 33526 VII a/8 b

Anmeldetag: 14. Dezember 1962

Auslegetag: 7. Dezember 1967

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Vergrößern der Geschmeidigkeit eines nicht gewebten Faserstoffes, insbesondere eines aus synthetischen Fasern mit einem Zusatz von natürlichen Fasern bestehenden Faserstoffes.

Bei einem Verfahren zur Bildung solcher nicht gewebten Stoffe wird ein überwiegender Teil ihrer Fasern in die gleiche Richtung gelegt, und diese Fasern werden dann mit einem Klebstoff getränkt, und zwar in kleinem Verhältnis zur Fasermenge, um die Fasern zu einem zusammenhängenden Material zu vereinigen. Dadurch, daß man vermeidet, zuerst die Fasern zu einem Garn zu drehen und danach das Garn zu einem Stoff zu verweben, ist es möglich, nicht gewebte Stoffe zu einem Bruchteil der Herstellungskosten gewebter Stoffe herzustellen.

Das genannte Verfahren hat jedoch auch Nachteile. Ein wesentlicher Nachteil, dessen Beseitigung sich die vorliegende Erfindung besonders zur Aufgabe gemacht hat, ist der Mangel an Geschmeidigkeit des gebildeten, nicht gewebten Stoffes. Aufgabe der Erfindung ist nicht nur, diesen Mangel zu beseitigen, sondern auch dem Stoff eine Geschmeidigkeit zu erteilen, welche mit der üblicher, gewebter Wasch- und Kleidungsstoffe vergleichbar ist, ohne daß die Reißfestigkeit für ein gegebenes Grundgewicht eine Einbuße erleidet. Bekannte Verfahren zur Verbesserung der Geschmeidigkeit nicht gewebter Stoffe sind dazu bestimmt, entweder die Menge des Klebstoffes, der verwendet wird, oder die Bindefähigkeit dieses Stoffes zu verringern, aber in beiden Fällen ist die Folge eine wesentlich verringerte Festigkeit des erhaltenen Stoffes.

Die Erfindung geht also von einem Verfahren zum Vergrößern der Geschmeidigkeit eines nicht gewebten Faserstoffes, insbesondere eines aus synthetischen Fasern mit einem Zusatz von natürlichen Fasern bestehenden Faserstoffes aus, der durch zugesetzten Klebstoff oder durch Selbstklebung der Fasern zusammengehalten ist und bei dem der überwiegende Teil der Fasern in gleicher Richtung liegt.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Faserstoff in an sich bekannter Weise beidseitig abgedeckt in der Hauptfaserrichtung mechanisch zusammengeschoben wird.

Das Verfahren läßt sich vorteilhaft auf einer Einrichtung zum Krumpfen von Gewebebahnen ausführen, bei welcher das Fasermaterial, an einer gestreckten, kontinuierlich bewegten Oberfläche anliegend, durch Änderung der Laufrichtung von der sich durch Überführen in eine entgegengesetzte Krümmung verkürzenden Oberfläche unter Druck zusammengestaucht wird.

Verfahren zum Vergrößern der
Geschmeidigkeit eines nicht gewebten
Faserstoffes

Anmelder:

West Virginia Pulp and Paper Company,

New York, N. Y.;

Cluett, Peabody & Co. Inc.,

New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. P. Κ. Holzhäuser, Patentanwalt,
Offenbach/M., Herrnstr. 37

Als Erfinder benannt:

Richard J. McFalls, Troy, N. Y.;

Charles L. Adams, Waterford, N. Y.;

Leslie L. Turai, East Palatka, Fla. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 19. Dezember 1961
(160 519)

Für das Krumpfen von Wäschestoffen ist bereits eine Vorrichtung bekannt, in der das feuchte Gewebe auf ein Trägerband gebracht und durch ein zweites Band (Abdeckband) abgedeckt werden kann. Zum Stauchen des auf diese Weise beidseitig abgedeckten Gewebes wird dann die Oberfläche des Trägerbandes beispielsweise durch eine Änderung seiner Laufrichtung zusammengeschoben, woran das durch beidseitige Abdeckung auf dem Trägerband haftende Gewebe teilnimmt und entsprechend der Verkürzung der Oberfläche des Trägerbandes in Längsrichtung mechanisch zusammengeschoben wird.

Es wurde nun überraschend gefunden, daß diese der Beseitigung des Einlaufens von Wäschestoffen dienende Vorrichtung bestens geeignet ist, das neue Verfahren auszuführen und den erwähnten Faserstoffen die Geschmeidigkeit von Wasch- und Kleidungsstoffen ohne Beeinträchtigung der Reißfestigkeit zu verleihen.

In der Vorrichtung kommt das Fasermaterial in ziemlich trockenem Zustand in Anlage mit einem

709 707/182

Riemen mit zusammenziehbarer Oberfläche und starker, verhältnismäßig undehnbarer Unterlage, wobei ein überwiegender Teil der StofFasern in Längsrichtung des Riemens liegt und die Riemenoberfläche durch konvexe Krümmung um eine runde Unterlage gedehnt und nach Aufnahme des Fasermaterials beim Überführen in eine konkave Krümmung um eine zweite Unterlage zusammengeschoben wird und dabei das Fasermaterial zusammenstaucht. Dabei wird auf das mit einem überwiegenden Teil der Fasern in Streckrichtung der elastischen Riemenoberfläche liegende Fasermaterial von dem Riemen eine die Fasern von inneren Spannungskonzentrationen befreiende Stauchkraft parallel zu den Stoff flächen ausgeübt.

Die Zeichnung erläutert schematisch die Erfindung, und zwar ist

F i g. 1 ein Schaubild einer für eine mechanische Bearbeitung eines nicht gewebten Stoffes zur Verbesserung der Geschmeidigkeit geeigneten Vorrichtung und

F i g. 2 eine Wiedergabe der Schatten, die von drei Stoffproben zur Messung der Geschmeidigkeit des Stoffes geworfen wurden.

In F i g. 1 ist eine zweckmäßige Vorrichtung zur mechanischen Bearbeitung eines nicht gewebten Stoffes gemäß der Erfindung gezeigt. Die Vorrichtung besteht aus Walzen 10, 11, 12, einer angetriebenen Walze 13 und einem dicken Riemen 15 mit zusammendrückbarer Oberfläche, vorteilhaft aus Gummi, und starker, verhältnismäßig undehnbarer Cord-Unterlage. Die Walzen 10 und 13 sind einstellbar, um den Riemen 15 zu klemmen, wo er von der Walze 10 zur Walze 13 übergeht. Beim Übergang des Riemens von der Walze 10 zur Walze 13 wird die Oberfläche des Riemens, die auf der Walze 10 konvex gekrümmt ist, konkav auf der Walze 13 gekrümmt und verkürzt sich dementsprechend an der glatten Oberfläche der Walze 13. Ein nicht gewebter Stoff P, der zwischen den Riemen und die Walze 13 eingeführt wird, wo die Verkürzung der Riemenoberfläche stattfindet, wird von den senkrecht wirkenden Kräften der Klemmstelle in eine derartige Reibungsberührung mit der sich zusammenziehenden Oberfläche des Riemens gezwängt, daß diese Riemenoberfläche eine zusammenschiebende oder stauchende Kraft auf den Stoff ausübt, die erfindungsgemäß als wirksame Maßnahme ermittelt wurde, um den StoffP von irgendwelchen inneren Spannungskonzentrationen zu befreien, die in dem Stoff infolge ungleichmäßiger Verfestigung des die Fasern miteinander verbindenden Klebstoffes entstanden sind.

Es versteht sich, daß der nicht gewebte Stoff P von der Art sein kann, die durch Kardieren beim Faserlegen gebildet wird und bei der daher die Fasern im wesentlichen in einer Richtung liegen. Der genannte Stoff wird in die Drucktuch-Klemmstelle der Vorrichtung nach F i g. 1 geleitet, so daß seine Faserrichtung auch die Dehnungs- oder Längsrichtung des Riemens 15 ist. Am Eingang der Klemmstelle liegt der Stoff P an dem dann gestreckten, konvex gekrümmten Oberflächenteil 16 des Riemens 15 an, doch bei der folgenden Längsbewegung des Riemens 15 und damit des Stoffes P in die Klemmstelle N wird der Stoff durch den Klemmdruck fest an den Oberflächenteil 16 gepreßt und auf diese Weise veranlaßt, durch Mitnahme an diesem Teil der Riemenoberfläche während der anschließenden Verkürzung oder Zusammenziehung zu haften. Die Wirkung des Verkürzens des Riemenoberflächenteils 16 ist die Übertragung einer zusammendrückenden oder stauchenden Kraft, die in Längsrichtung und parallel zu den Flächen des Stoffes P wirkt. Ungleich einem Kalander, der den Stoff einer senkrecht auf seine Flächen wirkenden Kraft unterwerfen würde und keine merkliche Verbesserung der Geschmeidigkeit hervorbringt, wurde gefunden, daß die mechanische Bearbeitung des nicht gewebten Stoffes P mit einer parallel zu ihren Flächen wirkenden Kraft in der vorstehend beschriebenen Weise die Geschmeidigkeit des Stoffes weitgehend verbessert.

Muster von nicht gewebten Stoffen wurden mehrfach durch die Vorrichtung nach F i g. 1 gegeben, wobei die Muster trocken und leicht angefeuchtet waren und die Walze 13 Raumtemperatur (25° C) und zwei höhere Temperaturen hatte, um die Wirkung dieser Faktoren auf die Verbesserung der Geschmeidigkeit der genannten Stoffproben zu bestimmen. Die Ergebnisse dieser Durchläufe zeigen, daß eine Erhöhung der Geschmeidigkeit bei allen trockenen Proben, die bei Raumtemperatur mechanisch bearbeitet wurden, auftritt und eine weitere Erhöhung durch leichtes Befeuchten der Probe und Durchführen der mechanischen Bearbeitung bei erhöhten Temperaturen möglich ist. Selbstverständlich bestimmt der Verwendungszweck des Stoffes, ob ein Zurichten des Stoffes und ein Beheizen der Walze 13 verbürgt, daß die größtmögliche Verbesserung der Geschmeidigkeit des Stoffes erreicht wird, doch ist zu bedenken, daß eine mechanische Bearbeitung eines nicht gewebten Stoffes gemäß der vorliegenden Erfindung die Geschmeidigkeit wesentlich verbessert, selbst wenn diese Maßnahmen bei dem mechanischen Verfahren nicht durchgeführt werden. In der folgenden Tabelle dieser Versuche sind die Proben alle 38 mm breite Streifen von gleicher Länge, und die Geschmeidigkeit wird durch das Maß des Durchmessers des Bogens angegeben, die jeder Streifen vor und nach der mechanischen Bearbeitung unter den angegebenen Feuchtigkeits- und Temperaturbedingungen bilden konnte.

38 mm breiter Probestreifen

1
2
3
4
5
6
7
8
9

10

Durchschnittliche Schleifenhöhe in Meter

^vor nach mechanischer Behandlung mechanischer Behandlung

1,42

LH
1,68
1,40
1,19
1,40
1,75
1,45
1,40
1,68

trocken	feucht	feucht
25° C	57° C	80° C
0,71	0,69	0,69
0,64	0,53	0,56
0,76	0,61	0,61
0,74	0,74	0,69
0,76	0,74	0,66
1,22	0,99	0,94
1,32	1,24	1,32
0,89	0,79	0,71
0,99	0,86	0,58
0,96		0,81

Es wird nun auf F i g. 2 Bezug genommen, in der die Geschmeidigkeit zweier Proben nicht gewebten Stoffes vor und nach der mechanischen Bearbeitung durch die Vorrichtung gemäß F i g. 1 miteinander und auch mit der Geschmeidigkeit eines gewebten Stoffes verglichen ist. Die beiden Proben aus nicht gewebtem Stoff wurden von einem einzelnen, nicht gewebten Stoff aus kardierten Viskoseseidefasern genommen, die mit einem Acrylklebstoff auf 10% Wasserbasis verbunden waren. Um die Geschmeidigkeit dieser Proben bewerten zu können, wurde ein Faltenwurfmesser benutzt, wie er in dem Aufsatz »Mechanik des Elasti-

Claims (3)

sehen Verhaltens von Textilmaterialien, Teil 5, eine Studie der Faktoren, die die Geschmeidigkeit von Stoffen bewirken — die Entwicklung eines Faltenwurfmessers«, erschienen in der Augustnummer 1950 des »Textile Research Journal«, S. 539, beschrieben ist. Der (nicht gezeichnete) spezielle Faltenwurfmesser, der benutzt wurde, weist eine Lichtquelle über einer senkrechten Spindel in etwa 1,80 m Höhe auf. Eine Stoffprobe mit einem Durchmesser von 25 cm wurde auf eine Scheibe mit einem Durchmesser von 10 cm auf der Spindel gelegt und die Spindel dann bis etwa 7,5 cm an die Lichtquelle gebracht. In F i g. 2 ist der Schattenriß jeder Probe wiedergegeben, der von der oben angeführten Lichtquelle geworfen wurde, und damit gibt diese Figur eine Grundlage für einen Vergleich des Faltenwurfs jeder Probe. Im einzelnen ist die Linie 20 der Umriß des Schattens, der von der nicht gewebten Stoffprobe geworfen wurde, die nicht durch die Vorrichtung nach F i g. 1 gelaufen war; die Linie 21 ist der Umriß des Schattens der Probe von dem nicht gewebten Stoff P, der durch die Vorrichtung nach F i g. 1 gelaufen war und etwa um 8 % in Längsrichtung gestaucht war, und die letzte Linie 22 ist der Umriß des von der Probe aus gewebtem Stoff geworfenen Schattens. Es zeigt sich, daß die Probe aus nicht gewebtem und nicht verdichtetem Stoff den größten Schatten in F i g. 2 wirft, der größere Steifheit anzeigt. Jedoch zeigt der gleiche nicht gewebte Stoff, der von einer durch die Vorrichtung nach F i g. 1 geführten Stoffmenge genommen wurde, eine wesentlich verbesserte Geschmeidigkeit, die noch die des gewebten Stoffes übertrifft, da aus F i g. 2 erhellt, daß die Linie 21 eine kleinere Fläche als die Linie 22 einschließt. Die wertvolle Verbesserung der Geschmeidigkeit nicht gewebter Stoffe, wie sie gefunden wurde, ist die Folge der mechanischen Bearbeitung des genannten Materials mit einer stauchenden Kraft, die parallel zu seinen Flächen wirkt, und wurde bei Materialien aus unterschiedlichen Fasern und Klebstoff beobachtet; es wird daher angenommen, daß sie unabhängig von ίο diesen Faktoren ist. Im einzelnen zeigten nicht gewebte Stoffe aus den nachstehend genannten Fasern alle eine wesentlich verbesserte Geschmeidigkeit nach der mechanischen Bearbeitung: 100%ige Viskoseseide (Proben 1, 2, 3 und 4), Fasern aus 60% Baumwolle und 40 °/0 Kunstseide (Probe 5), Fasern aus 50 % Viskoseseide und 50 % Acetatseide (Proben 10 und 11), Fasern aus 80% Viskoseseide, 14% Baumwolle und 6% Zellulose (Probe 12) und 100% Polyesterfasern, die im Handel mit »Dacron« bezeichnet werden (Probe 13). Neben der Geschmeidigkeitsverbesserung wurde eine überraschend günstige Verbesserung der Reißfestigkeit bei einigen der nicht gewebten Stoffe festgestellt, als man sie nach der mechanischen Bearbeitung gemäß der vorliegenden Erfindung untersuchte. Das besondere nicht gewebte Material, das die deutlichste Verbesserung zeigte, bestand aus Viskoseseidefasern, die mit einem Acrylklebstoff auf 10% Wasserbasis verbunden waren. An zwei handelsüblichen Ausführangen dieses Materials vorgenommene Versuche zeigten alle eine Zunahme der Reißfestigkeit je Pfund Grundgewicht, wie folgt: Nicht gewebteProbenMechanischeBearbeitungbei 20'CGrundgewichtje 3000 QuadratfußReißfestigkeitje ZollReißfestigkeitje GrundgewichtZunahme derReißfestigkeit in °/„Versuch A21,49,04,21Probe Atrocken19,48,54,384,14feucht22,210,34,639,96Versuch B21,47,73,60trocken21,98,73,9710,50feucht23,78,83,713,06 Da nun die Eigenschaft des nicht gewebten Materials, die bei der Untersuchung die deutlichste Verbesserung zeigte, die Geschmeidigkeit war, ist sie in den Ansprüchen hervorgehoben, doch soll diese Hervorhebung keine Beschränkung der Ansprüche bedeuten. Patentansprüche:

1. Verfahren zum Vergrößern der Geschmeidigkeit eines nicht gewebten Faserstoffes, insbesondere eines aus synthetischen Fasern mit einem Zusatz von natürlichen Fasern bestehenden Faserstoffes, der durch zugesetzten Klebstoff oder durch Selbstklebung der Fasern zusammengehalten ist und bei dem der überwiegende Teil der Fasern in gleicher Richtung liegt, dadurch gekennzeich-65 net, daß der Faserstoff in an sich bekannter Weise beidseitig abgedeckt in der Hauptfaserrichtung mechanisch zusammengeschoben wird.

2. Die Verwendung einer an sich bekannten Einrichtung zum Krumpfen von Gewebebahnen als Vorrichtung zum Ausüben des Verfahrens nach Anspruch 1, bei welcher das Fasermaterial, an einer gestreckten, kontinuierlich bewegten Oberfläche anliegend, durch Änderung der Laufrichtung von der sich durch Überführen in eine entgegengesetzte Krümmung verkürzenden Oberfläche unter Druck zusammengestaucht wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in ihr das Fasermaterial in ziemlich trockenem Zustand in Anlage mit einem Riemen (15) mit zusammenziehbarer Oberfläche (16) und starker, verhältnismäßig undehnbarer Unterlage kommt, wobei ein überwiegender Teil der Stoffasern in Längsrichtung des Riemens liegt und die Riemenoberfläche (16) durch konvexe Krümmung um eine runde Unterlage (10) gedehnt und nach Aufnahme des Fasermaterials beim Über-