DE1502641B2 - Schleifgewebe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Schleifgevvebe mit einer Unterlage aus einem Mischgewebe aus hydrophobem und hydrophilem Fasermaterial, auf dem Schleifkorn mit Hilfe eines Bindemittels befestigt ist, welches für verschiedene Fasermaterialien versprödend wirkt.

Bei der Herstellung von Schleifleinen oder -geweben war es bisher nötig, die Gewebe- oder sonstigen Unterlagen in mehreren aufwendigen Verfahrensstufen vor ihrer Verarbeitung zu flächigen Schleifmitteln vorzubehandeln, sonst kam es zu einer Versprödung und Schwächung der Gewebebahn, Verringerung der Bindemittelhaftung u. dgl., wodurch das Schleifmittel für die meisten Anwendungszwecke unbrauchbar wurde. Die Gewebe oder textlien Unterlagen bestanden in erster Linie aus Fasermaterial aus z. B. Baumwolle. Dafür benötigte man bis zu 6 getrennte Stufen des Füllens, Uberziehens und Vorbeschichtens.

Wird beispielsweise direkt auf ein unbehandeltes Gewebe ein übliches Bindemittel z. B. Phenolharz für das Schleifkorn aufgebracht, so versprödet das Textilmaterial völlig, so daß man es leicht in der Hand zerbrechen kann. Ein derartiges Produkt ist als Unterlage für Schleifleinen unverwendbar.

Andererseits sind textile Unterlagen für Schleifleinen und -gewebe bekannt (französische Patentschrift 1242 294), die ausschließlich aus Synthesefasern, nämlich isotaktischem Polypropylen, linearem und verzweigtem Polyäthylen oder Polyester aus Dimethyltherephthalat und Äthylenglykol (»Dacron«) bestehen. Mit einem derartigen Gewebe kann man Schleifleinen herstellen, wobei eine relativ geringe Vorbehandlung der Unterlage vor Auftragung des Bindemittels für das Schleifkorn erforderlich war. Meist wurde zu diesem Zweck ein offenes Gewebe aus endlosen Garnen angewandt.

Die Erfindung betrifft nun ein Schleifgewebe mit einer Unterlage aus einem Mischgewebe aus hydrophobem Fasermaterial, auf dem Schleifkorn mit einem aushärtenden, versprödenden Kunstharzbindemittel befestigt ist, und ist dadurch gekennzeichnet, daß neben isotaktischem Polypropylen Baumwolle als hydrophiles Fasermaterial mit einem Anteil von 50 bis 90 Volumprozent der Gesamtfasermenge vorhanden ist.

Bei gewebten Trägern werden dem Gewebe die physikalischen Eigenschaften bereits am Webstuhl durch entsprechende Auswahl des Fasermaterials und der Webart, Gewebe-Nr., Garnzahl u. dgl. verliehen. Der Zweck einer Behandlung eines solchen Gewebes mit chemischen Substanzen — wie Imprägniermittel — ist darin zu erblicken, die ursprünglichen Eigenschaften zu erhalten und ein Eindringen des Schleifkorn-Bindemittels in das Gewebe zu verhindern, so daß es durch dieses zu keiner Versprödung kommt, auch wenn es mit dem Garn bei Eindringen in die Zwischenräume des Gewebes in Berührung kommt.

Wie oben erwähnt, sind übliche Schleifleinen mit Baumwollgeweben als Trägerbahn aufgebaut und erlauben kein Eindringen des Bindemittels für das Schleifkorn oder für die Deckschicht (welches normalerweise zu einer Versprödung führt) in die Zwischenräume des Gewebes ohne vollständigen Abbau und ohne Versprödung des Gewebes und damit des daraus hergestellten Schleifleinens.

Mit den erwähnten Trägern aus ausschließlich hydrophobem Fasermaterial erfolgt zwar kein Abbau oder eine Versprödung durch Eindringen des Bindemittels für Schleifkorn oder Deckschichten, jedoch besitzen diese Träger den wesentlichen Nachteil, daß sie von den Bindemitteln nicht benetzt werden und es damit zu keiner chemischen Bindung zwischen Fasern und Bindemittel kommt. Das Fertigprodukt zeigt in diesem Fall schlechte Haftung zwischen der Schleifkornschicht und dem Träger. Es kommt bei hochbelastenden Schleifvorgängen zu übermäßiger Dehnung und Strekkung und schließlich zum Abplatzen der Bindemittelschicht mit dem Schleifkorn.

Es ist sehr unerwartet, daß bei Vereinigung spezieller hydrophiler und hydrophober Garne innerhalb eines Gewebes nach der Erfindung und Überziehen mit einem normalerweise versprödenden Bindemittel es zu keinem Abbau oder Verspröden kommt, sondern die daraus hergestellten Schleifleinen merklich verbesserte Schleifleistung besitzen. Wird dieses Mischgewebe mit dem gleichen, üblicherweise versprödenden Material getränkt und kann in die Zwischenräume des Gewebes eindringen, so ist die Haftung und Scheuerfestigkeit ohne einem Abbau oder einer Versprödung merklich verbessert.

Es ist auch bekannt, daß hydrophobe Garne durch ein (versprödendes) Imprägniermittel nicht chemisch gebunden, sondern nur mechanisch umschlossen werden und dieses somit nicht wirksam ist. Wird jedoch Cellulose mit dem gleichen versprödenden Material behandelt, so kommt es zu einer starren chemischen Bindung, die die Ursache für eine weitgehende Versprödung des Gewebes ist.

Werden jedoch Mischgewebe aus speziellen hydrophoben und hydrophilen Garnen im Sinne der Erfindung mit einem versprödenden Material überzogen oder getränkt, so erhält man unerwarteterweise eine zwar feste, doch biegsame und dehnbare Unterlage ohne den erwarteten Abbau oder die Versprödung.

Das erfindungsgemäß verwendete hydrophobe Garn

besitzt gegenüber der hydrophilen Baumwolle sehr hohe Festigkeit und gestattet hohe Dehnung oder Streckung, vergleichsweise 2- bis 3fach gegenüber Baumwolle. In manchen Fällen kommt es bei Unterlagen mit 100 °/„ hydrophobem Fasermaterial infolge übermäßiger Spannung zu einem Versagen wegen vorzeitigem Kornausbruch.
Das Mischgewebe nach der Erfindung besitzt eine Dehnung zwischen Geweben aus hydrophobem und der aus hydrophilem Garn. Die aus den Trägern nach der Erfindung hergestellten Schleifmittel zeigen bessere Haftung des Schleifkornbindemittels als bei nur hydrophobem Garn; es wird nicht wie ein Gewebe aus nur hydrophilem Garn abgebaut und weist schließlich überragende Schnittleistung auf.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung führt ein ungefähr 1: !-Mischgewebe aus

3 4

Baumwollfasern mit isotaktischem Polypropylen (Vo- 17,51 Einzelfäden, verwendet. Das Fasermaterial für lumverhältnis) des Schuß- und/oder Kettgarns zu Kette und Schuß bestand aus einem 1:1-Gemisch von optimalen Eigenschaften, man kann jedoch mit der isotaktischem Polypropylen und Baumwolle, PoIy-Polypropylenmenge bis herunter auf 10 Volumprozent propylenfaser: 3 den, 38 mm Stapellänge, Schmelzgehen, um noch immer zufriedenstellende Ergebnisse 5 punkt 166°C, Baumwolle: 25 mm kardierte Stapelzu erhalten. Die Vermischung des Baumwoll-Faser- fasern.

materials (Garn) mit dem aus isotaktischem Polypropy- Bei der Herstellung des Schleif gewebes wurde die

len in Kette oder Schuß des als Schleifmittel-Unterlage Unterlage durch Tauchen und Ausquetschen auf einem nach der Erfindung zu verwendenden Gewebes führt zu Walzenstuhl mit einem Phenol-Formaldehydharz entverbesserten Eigenschaften einer oder mehrerer physi- io sprechend Beispiel 1 und 2 der USA.-Patentschrift kalischer Werte. Durch Weben eines Stoffes mit Baum- 2 184 896 getränkt. Die Kunststofflösung hatte eine wolle als Kett- oder Schußgarn und synthetische Fasern Viskosität von 250 cP bei 38° C, die Feststoffaufnahme in Form von isotaktischem Polypropylen als restliches betrug ungefähr 71 °/₀, bezogen auf das Gewebegewicht. Garn kann man Unterlagen für Schleifmittel besonde- Das so getränkte Gewebe wurde in Hängeschleifenform rer Güte herstellen. Das hydrophobe Garn kann man 15 1 Std. bei 71⁰C klebfrei getrocknet,
als Stapelfasern, mehrfädig, einfädig oder gemischt Nun wurde eine Bindemittelmasse, enthaltend

anwenden. 2,650 kg Harz (Feststoffgehalt 80%), 2,080 kg CaI-

In nicht behandeltes Gewebe mit einerseits Baum- ciumcarbonat als Füllstoff mit einer durchschnittlichen wolle und andererseits hydrophoben, thermoplasti- Korngröße von 13 μΐη und 180 g Wasser aufgetragen, sehen Garnen aus isotaktischem Polypropylen nach 20 Bei dem Harz handelte es sich um ein alkalikatalysierder Erfindung kann man übliche Bindemittel für das tes, glykolmodifiziertes(15T. Glykolauf 100 T. Phenol) Schleifkorn oder als Haftvermittler durch Tränken auf Phenol-Formaldehydharz (1:1,5) mit einer Viskosität der Basis von Phenolharzen anwenden, es findet weder von 240 P bei Raumtemperatur; der pH-Wert betrug eine Versprödung noch ein Brechen des Fasermaterials 8,7 und der zulässige Wassergehalt 175 %.
statt, selbst wenn der Hauptanteil des Garnes hydro- 25 Das Bindemittel (Feststoffgehalt ungefähr 85 %) auf phile Baumwolle ist. Die Scheuerfestigkeit und die der Bahn wurde nun bei 38° C getrocknet. Auftrags-Flexibilität werden nicht nachteilig beeinflußt durch gewicht (trocken): etwa 295 bis 354 g/m², woraufhin auf die Berührung mit den als versprödend bekannten Phe- übliche Weise ungefähr 577 bis 620 g/m² Aluminiumnolharzen, sondern man erhält im allgemeinen gegen- oxid-Schleifkorn 0,3 mm aufgebracht und 1,5 Std. bei über dem Rohgewebe bessere Werte. Das erfindungs- 30 65,5° C, 0,5 Std. bei 95° C und 1 Std. bei 107°C das gemäß angewandte Mischgewebe gestattet eine Ver- Harz gehärtet wurde.

ringerung der Dehnung und Spannung und damit Auf die gehärtete Bindemittelschicht wurde ein

eine Stabilisierung des Gewebes, wie sie im allgemeinen Decküberzug aufgebracht und dazu eine Masse, entnur bei hydrophobem Garn beobachtet wird. Zu diesem haltend 516 g Phenolformaldehydharz (Feststoffgehalt Stabilisierungseffekt ist mit dem hydrophoben Garn 35 75%), 130 g Phenolformaldehydharz (Feststoffgehalt die Anwendung von Tränkmitteln, die zu einer Erhö- 80 %), 1043 g Calciumcarbonat als Füllstoff einer hung der Festigkeit jedoch manchmal auch zu einer Korngröße von 13 μΐη und 320 g Wasser angewandt, Versprödung führen, möglich, z. B. von Leim, Phenol- Viskosität bei 38°C 720 cP. Das Phenolharz war das formaldehyd-, Harnstofformaldehyd-, Melaminform- gleiche wie das des Bindemittels, der Unterschied lag aldehyd-, Polyester-, Epoxy-, Polyurethanharze u. dgl., 40 nur in der Viskosität, das Harz mit dem Feststoff gehalt ohne jedoch die Scheuerfestigkeit und/oder Flexibilität von 80 % wurde mit Hilfe des Harzes mit 75 % Festdes ursprünglichen Gewebes herabzusetzen. Werden stoffgehalt auf geringere Viskosität eingestellt, um jedoch andererseits derartige Tränkmittel bei reinen einen möglichst gleichmäßigen Auftrag bei ungefähr Baumwollgeweben angewandt, so führt dies zu einer 38° C zu erreichen. Eine Auftragsmenge (naß) in der weitgehenden Versprödung und Verminderung der 45 Größenordnung von ungefähr 27 kg/m² ist ausreichend. Festigkeit. Nun wurde die Masse getrocknet und das Harz in

In manchen Fällen erwies sich eine Wärmebehand- 0,5 Std. bei 38° C, 0,5 Std. bei 51,5° C, 1 Std. bei 80°C, lung des Gewebes als günstig, wobei die Behandlungs- 0,5 Std. bei 93°C und 1 Std. bei 121° C gehärtet. Nach zeit und -temperatur ausreichen soll, um eine Verbin- 48 Std. wurde das Schleifmaterial zur Erhöhung der dung zwischen dem Fasermaterial aus Polypropylen 50 Biegsamkeit über entsprechende Walzen geführt, und Baumwolle zu erreichen. Die angewandte Tempe- Das erhaltene Schleifmittel hatte eine ausgezeichnete

ratur soll nahe bei, jedoch unter dem Erweichungs- Scheuerfestigkeit, gute Flexibilität, sehr gute Schleifpunkt des Polypropylens liegen. Die Wärmebehand- leistung und hervorragenden Widerstand gegen Auslung kann an dem Gewebe in entspanntem Zustand fransen.

(was zum Schrumpfen führen kann) vorgenommen 55 B e i s t> i e 1 2

werden oder auch in gespanntem Zustand, und zwar in

der ursprünglichen Form. Im ersten Fall erhält man ein Es wurde ein Gewebe mit einer Breite von 50 cm

kompakteres Gewebe, im zweiten Fall eine verbesserte Flächengewicht von 246 g/m², Köperbindung 2 · 1, Maßhaltigkeit und geringeres Einrollen des fertigen Feinheits-Nr. 75 · 48, Kette Garn-Nr. 10,60 Einzel-Schleifmittels. 60 fäden und Schuß 19,23 Einzelfäden verwendet. Das

Folgende Beispiele erläutern die Erfindung. Kettmaterial war ein Gemisch von Polypropylen:

Baumwolle = 1:1, das Schußgarn 100 % kardierte

Beispiel 1 Baumwollstapelfasern mit Faserlänge von 25 mm.

Dieses Gewebe wurde entsprechend Beispiel 1 mit

Als Unterlage für ein Schleifleinen wurde ein Ge- 65 einem Phenolharz getränkt, und zwar hier mit einer webe aus Stapelfasern, 50 cm breit, Flächengewicht Feststoffaufnahme 81 %, bezogen auf das Gewicht des 251,5 g/m², Köperbindung 2 · 1, Feinheitsnummer ursprünglichen Gewebes, und dann wie oben getrock-76 · 48, Kette Garn-Nr. 10,58 Einzelfäden und Schuß net. Bindemittel- und Schleifkorn-Schicht wurden nach

Beispiel 1 hergestellt, Bindemittelauftrag 340 g/m², Schleifkornauftrag 267 g/m². Nach dem Härten des Bindemittels wurde in obiger Weise ein Decküberzug aufgebracht. Das fertige Schleifmittel hatte ähnliche Eigenschaften wie das nach Beispiel 1 erhaltene.

Beispiel 3

Es wurde ein Gewebe — 107 cm breit, Flächengewicht 246 g/m², Köperbindung 2 · 1, Feinheits-Nr. 77 · 46, Kette Garn-Nr. 10,88 Einzelfäden und Schuß 19,69 Einzelfäden, Kettgarn 100% kardierte Baumwolle, Stapellänge 25 mm, Schußgarn 100% Polypropylen, 2 den — verwendet. Das Gewebe wurde direkt,

d. h. ohne Tränkung nach Beispiel 2, mit der Bindemittelschicht und dem Decküberzug versehen.

Das Bindemittel und Schleifkorn entsprachen dem des Beispiels 1, Bindemittel-Auftragsmenge 362 g/m², Schleifkorn-Auftragsmenge 605 g/m². Es wurde wie oben das Bindemittel gehärtet und in üblicher Weise der Decküberzug aufgebracht. Das fertige Produkt hatte eine gute Flexibilität und entsprach den einschlägigen Vorschriften.

Folgende Tabelle I gibt eine Übersicht über die physikalischen Eigenschaften der als Unterlage verwendeten Gewebe, bezogen auf Stuhlware oder nicht getränktes Gewebe.

Tabelle I

	Gewebeart	Zugfestigkeit	Kette	Schuß	Dehnung	Kette	/o	Schuß	Scheuerfestigkeit	Kette	Schuß
Beispiel		kg/cm	23	11,2	0	43	27	kg	7,3	3,12
	2 · 1 Köper 1: 1 Polypropylen: Baumwolle,
1	Kette und Schuß	20,8	8,75	42	15	6,8	1,18
	2 · 1 Köper Kette 1:1 Polypropylen:
2	Baumwolle; Schuß 100% Baumwolle	22,2	20,9	25	44	3,5	6,75
	2 · 1 Köper Kette: 100% Baumwolle;
3	Schuß: 100% Polypropylen

Folgende Tabelle II gibt die physikalischen Eigenschaften der in den Beispielen angewandten Gewebe nach dem Tränken, jedoch vor dem Aufbringen des Bindemittels wieder. Die Zugfestigkeit und die Dehnung wurden mit dem üblichen Prüfgerät (Instron Tensile Tester) bestimmt. Die Scheuerfestigkeit wurde

35 durch direkte Bestimmung mit einem Standardgerät (Elmendorf Tearing Tester der Thwing Albert Instrument Company) bestimmt. Die Gurley-Steifigkeit wurde durch direkte Ablesung an einem Meßgerät für 200 g (RD Stiffness Tester No. 4171) bestimmt.

Tabelle II

Beispiel	Tränkmittel	Zugfestigkeit kg/cm Kette	Dehnung 7o Kette	Scheuerfestigkeit •10äg Schuß	Gurley-Steifigkeit*) mg
1 2	hochtemperiertes Phe nolharz (71 %) hochtemperiertes Phe nolharz (86 %)	K) K) OJ OJ	19 14	5,4 3,0	3065 3570

*) Durchschnitt Kette und Schuß

Das fertige Schleifmaterial aus den Beispielen 1 bis 3 wurde geprüft, und zwar an einem endlosen Band 6,95 · 152 cm. Die Bänder wurden bei 21⁰C und einer relativen Feuchte von 50% 48 Std. konditioniert, worauf sie in ein Prüfgerät (standard backstand grinder assembly) eingesetzt und ihre Schnittleistungen an Winkeleisen 247,65 · 25,4 · 3,175 mm aus warmgewalztem Stahl SAE 1020 bestimmt wurden. In jedem Fall wurde das Winkeleisen an der Kante unter dem gleichen Winkel und bei dem gleichen Anpreßdruck geschliffen. Es wurde jeweils geschliffen, bis auf einer Breite von ungefähr 3,2 mm, über den ganzen Umfang des Schleifbandes die Schleifmittelauflage abgenützt war.

Die Ergebnisse sind in Tabelle III zusammengefaßt. Tabelle III

Bei spiel	Schleif zeit Min.	Abrieb g	Schleif leistung g	Bemerkungen
1 2 3	8 6 7	8,5 3,5 8,4	149 101 108	flexibel, zäh, her vorragende Lei stung flexibel, zäh, gute Leistung flexibel, zäh, gute Leistung

Beispiel 4

Statt des Gewebes aus Beispiel 1 wurde ein solches, enthaltend hydrophobes Garn in geringem Volumen angewandt. In diesem Fall handelte es sich um ein Stapelfasergewebe — Breite 107 cm, Flächengewicht 250,5 g/m², Köperbindung 2 · 1, Feinheits-Nr. 74 · 50, Garn-Nr. 12,5, Einzelfäden 100 °/₀ kardierte Baumwollstapel, 25 mm Midland, in der Kette und 18 Einzelfäden im Schuß aus Mischgarn 70: 30 kardierte Baumwollstapel und isotaktisches Polypropylen. Der Volumanteil an hydrophobem Garn betrug daher etwa 10%. Das fertige Produkt war nicht so flexibel wie das des Beispiels 3, jedoch einem Baumwollflachgewebe überlegen und ergab ein brauchbares Produkt. Um nun die Überlegenheit des erfindungsgemäßen Mischgewebes aus Baumwolle und Polypropylen gegenüber anderen Unterlagegeweben für Schleifleinen aus nur Baumwolle bzw. nur Kunstfasern zu zeigen, wurden umfangreiche Vergleichsversuche durchgeführt,

ίο deren Bedingungen und Ergebnisse im folgenden aufgeführt sind.

Tabelle IV

100%
Polypropylen

50:50 Polypropylen/ Baumwolle	100 «/o Baumwoll
76-48	76-48
2215 30	2090 16
1020 18	910 12
6,82 2,72	3,18 1,36
- 11 18 2-1 5,9 7,87 4,25	12 18 2-1 6,7 7,87 9,1

Gewebe-Nr.

Kette

Reißfestigkeit kg/m

Dehnung %

Schuß

Reißfestigkeit kg/m

Dehnung %

Scheuerfestigkeit

Kette kg

Schuß kg

Garn-Nr.

für Kette

für Schuß

Bindung: Köper

Kette gezwirnt -

Schuß gezwirnt

Durchlässigkeit (Gurley) cm³/Min./cm²

Diese drei Trägerbahnen wurden auf handelsübliche Schleifbänder (50-X Resinall Metalite Cloth) verarbeitet und die Schnittleistung bis zum Kornausbruch ermittelt.

Es zeigte sich, daß — bei der Annahme einer Schnittleistung von 100 °/o für ein reines Baumwollgewebe — das reine Polypropylengewebe eine Schnitt-76-48

2905
77

1375
40

24
5,45

12

18
2-1
6,3
7,45
6,85

leistung zwischen 102 und 173 °/o ^UQd das erfindungsgemäße Mischgewebe von etwa 347 % ergibt. Aus dieser sprunghaften Verbesserung ist zu entnehmen, daß bei einem Mischgewebe als Träger für Schleifmittel im Sinne der Erfindung offensichtlich ein Synergismus vorliegt.

309 514/111

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Schleifgewebe mit einer Unterlage aus einem Mischgewebe mit hydrophobem Fasermaterial, auf dem Schleifkorn mit einem aushärtenden, versprödenden Kunstharzbindemittel befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß neben hydrophobem, isotaktischem Polypropylen Baumwolle als hydrophiles Fasermaterial mit einem Anteil von 50 bis 90 Volumprozent der Gesamtfasermenee vorhanden ist.