DE1560654B2

DE1560654B2 - Nadelvliesstoff aus überwiegend thermoplastischen Fasern

Info

Publication number: DE1560654B2
Application number: DE1560654A
Authority: DE
Inventors: Philip Bates Stafford Springs Mitchell; David Baker Thompsonville Parlin
Original assignee: Bigelow-Sanford Inc New York Ny (vsta)
Current assignee: Bigelow-Sanford Inc New York Ny (vsta)
Priority date: 1963-10-31
Filing date: 1964-04-03
Publication date: 1974-06-20
Also published as: DE1560654C3; CH421564A4; US3394043A; AT302954B; BE654507A; DK133166C; SE339456B; DE1560654A1; NL6403128A; CH462367A; DK133166B; GB1068432A; LU45851A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Nadelvliesstoff aus überwiegend thermoplastischen Fasern, vorzugsweise Polypropylen, mit einer textlien Verstärkungseinlage, zur Verwendung als Tufting-Grundmaterial.

Aus der USA.-Patentschrift 2913 803 ist es bekanntgeworden, als Grundschicht für Tufting-Florstoffe nicht ein herkömmliches Gewebe zu verwenden sondern ein Faserstoffvlies. Dieser Stand der Technik zeigt auch die Notwendigkeit, das Polfadenmaterial mit dem als Grundmaterial verwendeten Faserstoffvlies an einer oder an beiden Vliesoberflächen fest zu verankern. Ebenso ist es bekannt, die Verstärkung des Vliesgrundstoffes durch Doublierung mit einem groben Gewebe an einer oder beiden Oberflächen vorzunehmen, insbesondere in Verbindung mit einem Grundstoff für Tufting-Erzeugnisse.

Aus der österreichischen Patentschrift 227 224 ist ein Verfahren zur Herstellung von Vliesstoffen aus thermoplastischen Fasern bekannt. Hierbei wird ein Vlies aus thermoplastischen Fasern durch einen Spalt von zwei beheizten Walzen geschickt. Infolge des dabei auftretenden Temperatur- und Druckanstieges erweichen die thermoplastischen Fasern und verbinden sich an ihren Kreuzungspunkten.

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist es, ein Grundmaterial für Tufting-Florstoffe zu schaffen, welches den Florstoff zur Verwendung als Teppich geeignet macht, der den bekannten Teppichen in verschiedener Hinsicht wie Kosten, Gewicht, Festigkeit und Dimensionsstabilität überlegen ist und dessen Rohstoffe im Vergleich zu Tufting-Grundgeweben aus grober Leinwand in den meisten Ländern leicht erhältlich sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man einen Nadelvliesstoff aus überwiegend thermoplastischen Fasern mit einer textlien Verstärkungseinlage als Tufting-Grundmaterial verwendet, bei dem mindestens eine der beiden Oberflächen aus einer glatten, steifen Schicht aus miteinander verschmolzenen Fasern besteht, wobei das Innere des Vliesstoffes, in welchem sich auch die Verstärkungseinlage befindet, ausschließlich nicht-angeschmolzene, durch senkrechtes Vernadeln miteinander und mit den Oberflächenschichten verbundene Fasern aufweist.

Durch die Maßnahme, in der Mitte des herzustellenden Stoffes einen unverschweißten Teil stehenzulassen, ergeben sich zwei Vorteile: Die unverschweißten Fasern haben die Neigung, Flor bildende Garne wirksamer als bei den dem Stand der Technik angehörenden Stoffen einzuschließen oder zu halten. Dies hat eine bessere Festigkeit und eine geringere Verzerrung des Materials zur Folge. Außerdem können die unverschweißten Fasern eine hinterlegte Überzugsmasse einsaugen, so daß diese nicht bis zur Vorderfläehe des Stoffes vordringen kann.

Da der erfindungsgemäße Nadelvliesstoff aus verhältnismäßig billigen Materialien erzeugt werden kann, die in den industrialisierten Ländern leicht erhältlich sind, werden die Probleme beseitigt, die durch lange Lieferzeiten bzw. Lieferunsicherheiten entstehen, die häufig beim Bezug der gewöhnlich benutzten, lose gewebten groben Leinwände auftreten, die üblicherweise aus weniger industrialisierten Ländern bezogen werden.

Ein Ausfyhrungsbeispiel der vorliegenden Erfindung geht aus der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen hervor, in denen

Fig. 1 eine Seitenansicht im senkrechten Schnitt, die schematisch ein Stück eines die Erfindung verkörpernden Nadelvliesstoffes darstellt;

F i g. 2 eine Seitenansicht im senkrechten Schnitt, die schematisch ein Stück des erfindungsgemäßen Nadelvliesstoffes in Form einer mit Nadeln bearbeiteten Schicht vor der Oberflächenbehandlung, darstellt;

F i g. 3 eine Draufsicht, die schematisch einen Teil des in Fig. 2 gezeigten Stoffes darstellt;

Fig. 4 eine Seitenansicht, die schematisch das Stück des in F i g. 2 gezeigten Stoffes nach der Oberflächenbehandlung zeigt.

Bei einem getufteten Pol- oder Florstoff wird ein nichtgewebter Grundstoff als Träger für die Garne benutzt, die die Pol- oder Florelemente bilden. Vor dem Tuften hat der nichtgewebte Grundstoff die Form einer Schicht aus Fäden oder Fasern aus synthetischem thermoplastischem Material von hoher Festigkeit, insbesondere Polypropylen. Die benutzten Fasern können das sein, was im Handel als »Abfall« bezeichnet wird. Die Schicht wird gebildet, indem die Fasern willkürlich in einer oder mehreren übereinander angeordneten Lagen verteilt werden und dann die Faserlage oder -lagen mit Nadeln bearbeitet werden, um sie innig miteinander durch die Schicht hindurch besonders an den Punkten der Nadelbearbeitung miteinander in Eingriff zu bringen und zu verschlingen. Nach der Nadelbearbeitung werden die Fasern an den Außenoberflächen der Schicht miteinander verbunden oder zusammengeschweißt, etwa durch Schmelzen der Oberflächenfasern, aber ohne eine Bindung oder Schweißung der Fasern im Innern der Schicht hervorzurufen. Die gebundenen oder geschweißten Außenoberflächen der Schicht erhöhen ihre Zugfestigkeit in gewissem Ausmaß. Es ist aber wichtiger, daß dieser Zustand es ermöglicht, daß der nichtgewebte Stoff leichter unter den Nadeln von Tuftingmaschinen während der Tuftingarbeit und ohne störenden oder unerwünschten Widerstand hindurchgehen kann.

Es werden übliche Tuftingmaschinen zur Bildung der Pol- oder Florelemente benutzt, und die Nadeln, die die Tuftinggarne zur Bildung der Florelemente tragen, durchdringen den nichtgewebten Grundstoff von der Rückseite desselben und bilden Garnschlau-

fen von einer gewünschten Länge, die sich aus der Vorderseite desselben erstrecken. Die Nadeln mit den Garnen werden dann aus dem Grundstoff herausgezogen, und der Grundstoff wird zu dem Punkt vorwärts bewegt, wo das nächste Pol- oder Florelement gebildet werden soll.

Nachdem die Bildung der getufteten Pol- oder Florelemente vollendet worden ist, wird eine geeignete klebende Rückenüberzugzusammensetzung, z.B. eine hochfeste synthetische Latexklebverbindung der Art, die gewöhnlich für getuftete Pol- oder Florteppiche benutzt wird, an der hinteren Fläche oder Rückseite des Teppichs angebracht, um die Teile der Garne, die die Florelemente bilden, in ihrer Lage zu befestigen, die sich quer über und durch den Grundstoff erstreckt.

In den Zeichnungen zeigt F i g. 1 einen getufteten Pol- oder Florstoff 11 einer Gattung, die zur Verwendung als Fußbodenbelag oder. Teppich geeignet ist, der nachfolgend als Tuftingteppich oder Nadelflorteppich bezeichnet ist. Es sei jedoch bemerkt, daß die vorliegende Erfindung nicht notwendigerweise auf getuftete Florstoffe für die Verwendung als Fußbodenbeläge beschränkt ist, obwohl eine solche Verwendung besondere Vorteile hat.

Wie in der Fi g. 1 gezeigt ist, enthält der Nadelflorteppich 11 einen nichtgewebten Grundstoff 12 mit getufteten Florelementen 13 in Form von daraufgetragenen Garnschlaufen. Ferner ist ein Überzug 14 aus einer Klebstoffverbindung, z. B. eine synthetische auf Latex beruhende Verbindung an der Rückseite oder Hinterfläche des nichtgewebten Grundstoffes vorhanden, welche Teile der die Florelemente bildenden Garne an dem Grundstoff in einer solchen Weise befestigt, daß die Garne nicht leicht auffasern oder bei gewöhnlicher Benutzung aus dem Teppich gezogen werden.

Der Nadelvliesstoff 12 besteht aus Fasern aus thermoplastischem Material, z. B. Polypropylen, die willkürlich verteilt und die mit Hakennadeln in die Form einer kohäsiven Schicht oder Bahn bearbeitet worden sind. Die Nadelbearbeitung bewirkt, daß Fasern aus verschiedenen Höhenlagen in einen innigeren Eingriff miteinander vermischt werden, was der Schicht oder der Bahn Festigkeit verleiht.

Der Grund- oder Tragstoff 12 kann vollständig aus Polypropylenfaser hergestellt sein oder Propylenfasern können mit Fasern aus anderen Materialien, z. B. Nylon, Kunstseide, Acryl, Polyester oder Mischungen derselben gemischt sein. Von Polypropylenfasern ist gefunden worden, daß sie besonders geeignete Charakteristiken insbesondere zum Gebrauch in Verbindung mit Tuftingteppichen aufweisen, und sie sind in den meisten industrialisierten Ländern bei niedrigen Kosten in gutem Angebot leicht erhältlich. Es ist auch gefunden worden, daß ein zufriedenstellender nichtgewebter Grund- oder Tragstoff für Tuftingteppiche aus Polypropylenfaser von 5 bis 15 Denier hergestellt werden kann, die handelsüblich sind und daß Fasern, die als »Abfall«-Fasern im Handel sind, gebraucht werden können.

Nach der Nadelbearbeitung werden die Fasern der Außenoberfläche der Schicht miteinander verschmolzen, um aufragende Fasern auf eine mehr oder weniger gemeinsame Höhe zu legen und um gehärtete oder starrere Oberflächen zu schaffen. Die Fasern an der Oberfläche der Schicht werden auf eine ausreichende Temperatur erhitzt, um sie zu schmelzen. Dies schweißt die Oberflächenfasern zusammen, ohne die inneren Fasern zu beeinflussen.

Nach dem Tuften weist der Grundstoff 12 eng im Abstand angeordnete Nadellöcher auf, die sich sowohl in Längs- als auch in Breitenrichtungen erstrecken, durch welche die florbildenden Garne verlaufen, wobei Teile der Garne in Längsrichtung längs der Hinterfläche des Grundstoffes zwischen aufeinanderfolgenden Löchern oder Stichen verlaufen (Fig. 3).

ίο Gewöhnlich schwächen die Nadellöcher in einem Grund- oder Tragstoff, den Stoff oder das Gewebe in einigem Ausmaß und dies trifft besonders bei gewebten Stoffen, die grober Leinwand, zu, wo Stränge durch die Nadeln abgetrennt werden können, wenn keine Sorgfalt aufgewendet wird. Es ist jedoch festgestellt worden, daß die Zugfestigkeit des nichtgewebten gemäß der Erfindung hergestellten Grundstoffes nicht bemerkenswert durch das Tuften vermindert oder verringert wird und daß vielmehr eine Zunahme in der Gesamtzugfestigkeit des getufteten Florstoffes infolge der Verdichtung der ungebundenen oder ungeschweißten Fasern im Innern oder in der Mitte des Grundstoffes in den Flächen eintreten kann, die an die Nadellöcher angrenzen.

Zugfestigkeitsversuche, die an Proben von nichtgewebten Grundstoffen von verschiedenen Flächengewichten (226 g, 170 g und 113 g) durchgeführt wurden, haben gezeigt, daß dies der Fall ist. Außerdem ist gefunden worden, daß die ungebundenen oder ungeschweißten Fasern in Bereichen, welche die Tuftingnadellöcher umgeben, die Neigung haben, sich an die florbildenden Garne anzuschließen, welche sich durch die Löcher erstrecken und auf diese Weise diese Garne wirksamer in Stellung halten, als es der Fall mit lose gewebten Grundgeweben ist. Ferner kann der nichtgewebte Grundstoff leicht versiegelt werden, indem man längs Randkanten oder in dem getufteten Stoff ausgeführten Schnitten eine Schweißung vornimmt.

Im Zusammenhang mit der Rückenbeschichtung soll bemerkt werden, daß der nichtgewebte Nadelvliesstoff porös bleibt und die ungebundenen oder ungeschweißten Fasern im Innern desselben die Fähigkeit haben, eine beträchtliche Menge der Rücken-Überzugmasse aufzunehmen, ohne daß die Zusammensetzung an die Vorderfläche des Florstoffes durchdringt. So kann die Art des getufteten Florstoffes durch Einstellung der Menge der daran angebrachten Klebstoffzusammensetzung verändert werden. Wenn gewünscht, kann ein Gittergewebe oder ein geeigneter Anstrich oder Überzug an der Rückseite des getufteten Florstoffes in der üblichen Weise angebracht werden.

Die Art und Weise, in welcher der Nadelvliesstoff hergestellt wird, sei schematisch an einem Beispiel dargestellt. Es werden mit geeigneten Vorrichtungen Polypropylenfasern (oder Mischungen, die Polypropylenfasern enthalten) auf Trag- oder Förderelementen in Lagen oder Schichten abgelegt. Es ist allgemein erwünscht, mehr als eine Schicht der Fasern auf dem Förderelement abzulegen, um eine ebene und gleichmäßige Verteilung der Fasern zu erhalten¹. Daraufhin wird das Förderelement mit den darauf abgelegten Schichten einer Nadelmaschine zugeführt. Anschließend geht die genadelte Bahn an ein Paar beheizte Walzen, welche mit deren Außenoberflächen in Berührung treten.

Wenn die Fasern auf Mull abgelegt werden, werden

die Faserenden teilweise durch die offenen Maschen des Mulls gedrückt. Dies wird die Bartseite des Stoffes genannt. Wenn danach die Oberflächenfasern an der Bartseite des Stoffes zusammengeschweißt oder verbunden werden, ergreifen sie und erfassen die Fäden des Mulls und verhindern so ein Schlüpfen oder eine Bewegung des Mullstoffes relativ zu der Bahn oder den genadelten Fasern. Unter diesen Umständen verbinden sich die geschweißten Fasern und die Fäden des Mulls, um den auf den Unterlagenstoff ausgeübten Kräften infolge des Tuftens Widerstand zu leisten und gestatten es, die gewünschten Abmessungen aufrechtzuerhalten. Wenn der Stoff getuftet ist, wird es bevorzugt, daß der Mull od. dgl. sich in der Nähe der oberen Florfläche des Teppichs befindet.

Um Fasern aus Polypropylen, welches einen Schmelzpunkt zwischen 154,4° C bis 160° C hat, anzuschmelzen, sollten die Oberflächenfasern kurz durch Berührung mit Walzen auf eine Temperatur zwischen 163° C und 177° C erhitzt werden. Wenn sie in dieser Weise erhitzt werden, werden die Fasern in der Mitte oder im Inneren der Bahn unverbunden oder ungeschweißt bleiben. Nach dem Abkühlen der

ίο Außenoberflächen wird die Bahn zu einer Rolle gewickelt. Die Bahn kann durch ein Scheibenmesser hindurchlaufen, um sie entweder vor oder nach der Oberflächenbehandlung auf die gewünschte Breite zu schneiden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Nadelvliesstoff aus überwiegend thermoplastischen Fasern, vorzugsweise Polypropylen, mit einer textlien Verstärkungseinlage, zur Verwendung alsTufting-Grundmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der beiden Oberflächen des Vliesstoffes aus einer glatten, steifen Schicht aus miteinander verschmolzenen Fasern besteht, wobei das Innere des Vliesstoffs, in welchem sich auch die Verstärkungseinlage befindet, ausschließlich nicht angeschmolzene, durch senkrechtes Vernadeln miteinander und mit den Oberflächenschichten verbundene Fasern aufweist.