DE1294916B

DE1294916B - Verfahren zur Herstellung von insbesondere als Polstermaterial geeigneten Schichtstoffen

Info

Publication number: DE1294916B
Application number: DEU9939A
Authority: DE
Inventors: Klein Joseph Jerome
Original assignee: Union Carbide Corp
Current assignee: Union Carbide Corp
Priority date: 1962-07-09
Filing date: 1963-07-05
Publication date: 1969-05-14
Also published as: GB1007632A; NL295050A; BE633938A

Description

in das elastomere Material getrieben bzw. gezogen io gelegtes Vließ. Vorzugsweise wird ein übliches bewerden. kanntes ungewebtes flauschiges Material mit geringer

Es ist bekannt, eine Schicht aus Schaumstoff in der Dichte verwendet, dessen Fasern in Querlage ange-Weise auf ein Gewebe aufzubringen, daß eine noch ordnet sind.

nicht ausreagierte schaumbildende Mischung in ver- Die ungewebten Faserschichten können aus den

schiedenen Umsetzungsstadien auf der Gewebebasis 15 üblichen bekannten Stapelfasern bestehen, die zur niedergeschlagen wird. Diese bekannten Verfahren Herstellung eines ungewebten, vernadelbaren Faserhaben den Nachteil, daß der Schaum teilweise in die vließes geeignet sind. Als Stapelfasern eignen sich Faserschicht eindringt, so daß eine für Polstermate- natürliche Fasern, wie z. B. Baumwolle oder Wolle, rialien wichtige Bewegungsfreiheit und Federung an oder künstlich hergestellte Fasern, wie z. B. Visder Grenzfläche der beiden Schichten nicht gegeben 20 kose- oder Kupferammonium-Rayonfasern, Nylonist, fasern, Acryl- oder Modacrylsäurefasern, PoIy-Es ist ferner bekannt, Faserschichten gegebenen- ester, Polyolefin- oder Polyacetalfasern. Die Stärke falls nach vorheriger Verklebung durch Nadelung an der Fasern liegt zweckmäßigerweise zwischen elastomere Schichten zu binden, wobei die Nadelung 3 und 22 Denier. Vorzugsweise sind die Stadurch das elastomere Material hindurch in der Weise 25 pelfasern gekräuselt, in der Regel 3- bis 15mal erfolgt, daß Fasern aus der Faserschicht durch die pro 2,5 cm. Die Länge der Stapelfasern kann zwielastomere Schicht hindurch bis auf deren gegen- sehen 2 und 10 cm liegen. Das Vließ kann auch geüberliegende Oberfläche getrieben oder gezogen wer- mischte Fasern aufweisen, und ein kleiner Teil der den, die gegebenenfalls, z. B. zur Herstellung von Fasern des Vließes, etwa bis zu 15 Gewichtsprozent, Fußbodenbelag, durch nachträgliches Blähen der 3° kann aus kürzeren Fasern bis hinab zur Länge der für elastomeren Schicht in dem geblähten Material einge- die Papierherstellung geeigneten Fasern bestehen, bettet werden können. Nachteilig an diesen bekannten
Verfahren ist, daß sie relativ zeit- und kostenaufwendig sind und wegen der unzureichenden Grenzflächenfederung der gewonnene Schichtstoff zu zusammen- 35
gesetzten Materialien führen, die für Polsterzwecke,
bei denen, z. B. durch das sich dauernd verschiebende
Gewicht einer Person, die Belastungsstellen des Polstermaterials wechseln, z. B. für Sitzpolsterungen, beispielsweise für Polsterungen von Sitzmöbeln, Auto- 4°
sitzen und Rückenlehnen, ungeeignet sind.

Der Zweck der Erfindung ist, ein kostensparendes
Verfahren anzugeben, das in besonders einfacher
und vorteilhafter Weise die Herstellung von für Polstermaterial geeigneten Schichtstoffen unter Verwen- 45 Die Dicke beträgt zweckmäßig 3 bis 25 mm. dung bereits ausgehärteter Schaumschichtmaterialien Die Dichte des Polyurethan-Schaumstoffes kann ermöglicht. 0,019 bis 0,048 g/cem betragen. Geeignete natürliche

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß Latex-Schaumstoffe sind schwerer und wiegen 0,048 Faserschichten und elastomere Schichten, die in der bis 0,096 g/cem. Geeignete Vinyl-Schaumstoffe sind Weise aneinander gebunden sind, daß Fasern des 5° sogar noch schwerer, nämlich etwa 0,096 bis Fasermaterials durch Nadelung nur in die elastomere 0,19 g/cem.

Schicht hinein, jedoch nicht durch diese hindurch Zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung

getrieben oder gezogen sind, ein insbesondere für werden in kurzen Abständen mit Widerhaken ver-Sitzpolsterungen geeignetes Polstermaterial ergeben, sehene Nadeln an sich bekannter Art durch die Faserwas darauf zurückzuführen ist, daß bei Änderungen 55 schicht in das elastomere Material getrieben. Die der Druckbelastung einzelne Fasern aus der elasto- Faserschicht wird auf diese Weise teilweise zu einer meren Schicht herausgezogen und »aufgerichtet« so- Schicht mit relativ höherer Dichte zusammengepreßt, wie zusammengedrückte Fasern dauernd durch neue Die Vemadelungsgeschwindigkeit und der Abstand

Fasern ersetzt werden. Dadurch wird eine extreme der Nadeln kann so eingestellt werden, daß die Ab-Verschiebbarkeit der beiden Schichten an deren 60 stände der Öffnungen größer oder kleiner sind; ein Grenzflächen ermöglicht sowie Federung, Elastizität, geeigneter Bereich liegt zwischen 150 und 350 Öff-Lebensdauer und Aussehen des Polstermaterials nungen pro 6,5 cm².

enorm verbessert. Die ungewebte Faserschicht und die elastomere

Ausgehend von dieser Erkenntnis ist der Erfindung poröse Schicht müssen nicht in direkter Berührung die technische Aufgabe zugrunde gelegt worden, die 65 miteinander stehen. Gegebenenfalls kann zwischen Fasern des Fasermaterials gegenüber der elastomeren den beiden Schichten aus Fasern und Schaumstoff Trägerschicht so anzuordnen, daß die Fasern die ganz oder teilweise eine weitere Gewebeschicht, ζ. Β. elastomere Trägerschicht nur teilweise durchsetzen. ein Maschen- oder Netzgewebe, angeordnet werden.

Wird die elastomere Schicht beidseitig mit Fasermaterial beschichtet, so können diese aus den gleichen oder aus verschiedenen Fasern bestehen.

Das Gewicht der ungewebten Faserschichten kann ebenfalls, je nach Verwendungszweck, variieren. Ein geeigneter Bereich liegt etwa zwischen 68 und 680 g/m². Die Dicke der Faserschicht liegt nach dem Vernadeln zweckmäßig zwischen 3 und 13 mm.

Die anzuwendende poröse elastomere Schicht besteht in der Regel aus einem biegsamen Schaumstoff; ferner ist jedoch auch eine schwammartige Elastomerschicht geeignet. Die Zusammensetzung, Dichte und Dicke der Schichten kann beträchtlich variieren.

Durch Verwendung einer solchen Zwischenschicht kann die Steifigkeit und/oder Zugfestigkeit des erfindungsgemäß herstellbaren Schichtstoffes verbessert werden. Jute- oder Baumwollnetze sind für diesen Zweck besonders geeignet. Es können jedoch auch andere übliche bekannte gewebte oder ungewebte Textilstoffe als Zwischenschicht verwendet und in der angegebenen Weise mit der Faserschicht und der elastomeren Schicht vernadelt werden. Es ist auch möglich, ein Textilmaterial mit der Außenfläche der ungewebten Faserschicht zu vernadeln, um die Festigkeit und/oder den Oberflächenschutz des Schichtstoffes zu verbessern.

Das nach dem Verfahren der Erfindung hergestellte Schichtmaterial eignet sich, wie bereits erwähnt, insbesondere für Polsterungen, z. B. zur Polsterung von Sitzmöbeln, Autositzen und Rückenlehnen, ferner zur Polsterung von Bügelbrettern oder gewerblichen Preß- und Bügelmaschinen.

Außerdem kann das erfindungsgemäß hergestellte Schichtmaterial leicht mit Oberflächen verbunden werden, mit denen sich die biegsamen elastomeren Schaumstoffe selbst nur schwer verbinden lassen. So wird z. B. nach einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens der Erfindung die Oberfläche der Faserschicht des durch Vernadeln erhaltenen Schichtmaterials mit einem Klebstoff besprüht, um die Fasern auf der Außenseite der Schicht miteinander zu verbinden; dies ist besonders dann zweckmäßig, wenn die Faserschicht aus einem Wirrfaservließ von geringer Dichte besteht. Als Klebstoffe sind die üblichen bekannten wärmeverschmelzbaren Klebstoffe geeignet, z. B. Polyvinylchlorid. Die Menge des zur Erzielung einer guten Wärmeverschmelzbarkeit aufgebrachten Polyvinylchlorid-Latex variiert mit dem Gewicht der ungewebten Faserschicht. In der Regel muß zur Erzielung einer guten Wärmeverschmelzbarkeit das Gewicht des verwendeten Polyvinylchlorids gleich oder etwas höher sein als das Gewicht der ungewebten Faserschicht. Ist keine Wärmeverschmelzbarkeit erforderlich, z. B. zur Herstellung von Sitzpolsterungen, so können geringere Mengen eines durch Wärme nicht leicht erweichbaren Klebstoffes verwendet werden.

Gegebenenfalls können den ungewebten Faserschichten, insbesondere solchen mit hoher Dichte, bei denen der Latex nur schwer die Faserschicht durchdringen kann, Stapelfasern mit niedrigem Schmelzpunkt zugesetzt werden. So können dem losen Geflecht oder Vließ z. B. bis zu 35 Gewichtsprozent einer Stapelfaser aus einem Mischpolymerisat von Vinylchlorid und Vinylacetat zugesetzt werden. Diese Fasern erweichen bei 74° C und bewirken zusammen mit dem Polyvinylchlorid-Latex, daß bei Anwendung dielektrischer Wärme die hochschmelzenden Fasern der ungewebten Faserschicht miteinander verbunden werden.

Das mit Klebstoff versehene Schichtmaterial kann dann als wärmeverschmelzbares Polster Verwendung finden, das leicht auf feste Oberflächen aufgebracht werden kann, z. B. auf mit einem verstärkten Polyvinylchloridfilm versehene Oberfläche, z. B. zur Herstellung von Verkleidungen für Automobiltüren. Da biegsamer Polyurethan-Schaumstoff nicht durch Wärmeverschmelzung auf eine Polyvinylchloridschicht aufgebracht werden kann, mußte bisher an Stelle des relativ preisgünstigen Polyurethan-Schaumstoffes der wesentlich teurere Polyvinylchlorid-Schaumstoff verwendet werden, um die Haftung durch Wärmeverschmelzung zu ermöglichen. Bei Verwendung des erfindungsgemäß herstellbaren Schichtstoffes kann Polyurethan-Schaumstoff in besonders einfacher und vorteilhafter Weise fest mit einer PoIyvinylchlorid-Oberfläche verbunden werden.

Die vorliegende Erfindung wird durch die Zeichnungen näher erläutert; in denen zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäß hergestellten Schichtstoffes,

ίο F i g. 2 einen Querschnitt des erfindungsgemäß hergestellten Schichtstoffes,

F i g. 3 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zur Durchführung einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens der Erfindung,

F i g. 4 einen Querschnitt einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schichtstoffes,

F i g. 5 eine Seitenansicht einer anderen Vorrichtung zur Durchführung einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens der Erfindung.

ao Bei der in F i g. 2 dargestellten Vorrichtung wird ein 137 cm breites und 5 cm dickes, etwa 136 g/m² wiegendes loses, willkürlich angeordnetes, dreidimensionales Vließ 11 aus 572-Denier-Stapelfasern aus Celluloseacetat einer Länge von etwa 3,7 bis 5 cm, die auf je 2,5 cm achtmal gekrumpft (gekräuselt) sind, auf eine 137 cm breite Schicht 13 aus biegsamen Polyurethan-Schaumstoff mit einer Dichte von 0,024 g/ccm gelegt und zusammen mit dieser mit einer Geschwindigkeit von etwa 3 m/Min, einer Vernadelungsvorrichtung 16 zugeführt.

Die verwendeten Nadeln 17 sind in bekannter Weise mit Haken versehen. Der Abstand der Nadeln 17 der Vernadelungsvorrichtung und die Anzahl der Stiche pro Minute werden so eingestellt, daß das Schichtmaterial nach der Nadelung etwa 45 bis 50 öffnungen je cm² aufweist. An der Vernadelungsstelle werden die Schichten durch eine nicht dargestellte perforierte Platte getragen.
Nach Durchlaufen der Vernadelungsvorrichtung ist die Faserschicht zu einer Dicke von etwa 6 mm zusammengepreßt und fest mit dem Polyurethan-Schaumstoff verbunden. Der so erhaltene Schichtstoff läuft dann unter einem Sprühkopf 19 hindurch und wird auf der Faserseite mit einem Klebstoff, zweckmäßigerweise mit einem Polyvinylchlorid-Latex, besprüht. Der Latex weist einen Feststoffgehalt von 55 Gewichtsprozent auf und wird so auf die Faserseite des Schichtstoffes aufgesprüht, daß je Quadratmeter 136 g Polyvinylchlorid entfallen.

Nach dem Besprühen läuft der Schichtstoff durch eine auf 163° C gehaltene Trockenvorrichtung 18, in der das Wasser aus dem Latex abgedampft wird. Die Verweilzeit in der Trockenvorrichtung beträgt 4 Minuten. Danach wird der Schichtstoff zur Lagerung oder Verwendung auf eine Walze 20 aufgerollt.

Der erfindungsgemäß hergestellte Schichtstoff ist ein einheitliches Material, dessen einzelne Schichten nur schwer voneinander getrennt werden können. Die Zugfestigkeit des Materials ist wesentlich höher als die des Schaumstoffes allein. Der Schichtstoff weist außerdem einen weicheren Griff sowie eine höhere Dichte und bessere Erholungseigenschaften nach dem Zusammenpressen auf als der Polyurethan-Schaumstoff.

F i g. 5 zeigt eine Vorrichtung, die bis zur Trockenvorrichtung 18 praktisch identisch mit der in F i g. 3 erläuterten Vorrichtung ist. Es wird lediglich eine zusätzliche Faserschicht 11a mit der Unterseite der

Schaumstoffschicht 13 in Berührung gebracht, und die Vernadelungsvorrichtung 16 weist Nadeln 17 a auf, die von der Unterseite durch die Schicht 11« in die elastomere Schicht getrieben werden.

Nach Durchlaufen der Trockenvorrichtung 18 wird der Schichtstoff über die Walze 21 in die entgegengesetzte Richtung geführt, wobei seine Unterseite nach oben gewendet wird. Der Sprühkopf 23 und die Trockenvorrichtung 34 entsprechen dem Sprühkopf 19 und der Trockenvorrichtung 18 und dienen dazu, die Fasern der ungewebten Faserschicht 11 a mit einem wärmeverschmelzbaren Klebstoff zu versehen. Dann wird der erhaltene Schichtstoff zur Lagerung oder Verwendung auf die Walze 24 aufgewickelt.

Der Schichtstoff, der auf beiden Seiten der biegsamen elastomeren Schaumschicht mit einer ungewebten Faserschicht versehen ist, ist insbesondere für solche Verwendungszwecke, bei denen dieWärmeverschmelzbarkeit beider Seiten eines Schaumstoffes erwünscht ist, geeignet. So kann es z. B. bei der Ver- ao kleidung von Automobiltüren zweckmäßig sein, ein Polstermaterial sowohl mit der Metalltür als auch mit einem Vinylharz-Überzugsmaterial zu verbinden.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung von insbesondere als Polstermaterial geeigneten Schichtstoffen, bestehend aus einer porösen elastomeren Schicht und mindestens einer daran befestigten Schicht aus einem ungewebten faserartigen Material aus Stapelfasern, bei dem man diese Schichten aufeinanderlegt und in der Weise Nadeln durch die Faserschicht und in das elastomere Material sticht, daß Stapelfasern aus der Faserschicht in das elastomere Material getrieben bzw. gezogen werden, dadurch gekennzeichnet, daß man den Nadelhub so regelt, daß die Stapelfasern in die, aber nicht durch die elastomere Schicht getrieben bzw. gezogen werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen