DE1560739A1

DE1560739A1 - Zusammengesetztes Material

Info

Publication number: DE1560739A1
Application number: DE19651560739
Authority: DE
Inventors: Ince John Bromsgrove
Original assignee: Dunlop Rubber Co Ltd
Current assignee: Dunlop Rubber Co Ltd
Priority date: 1962-03-09
Filing date: 1965-02-05
Publication date: 1970-09-17
Also published as: NL6413244A; DE1560737A1; GB1088593A; BE665331A; GB1088393A; BE659374A; NL6501377A; DE1560746A1; DE1560735A1; DE1285439B; NL129557C; BE629394A; BE655744A; GB1085097A; FR87389E; FR1361941A; NL289997A; NL6507470A

Description

Dr. F. Zumstein *·η. · Dr. E. Atsmann Or. R. Ko«nig*b«rger - Dip!. Phy*. R. Houbauer 1560739 Dr. F. Zumftein jun. ι ** w ν ι %* %#■

Patentanwalt· I München 2, Bräuhausstraß· 4/Jl

P 15 60 739.3-26
D 38 33

Neue vollständige Aneeldungsunterlagen

Sun-lOD Rubber Company Limited, London, England.

Zusammenj^esetζtes Haterial >

Die vorliegende Erfindung betrifft ein zusammengesetztes Material und ein Verfal-iren zur Herstellung eines zusarai.iengesetzten r'aterials und stellt eine Verbesserung oder Modifizierung einer Erfindung dar, die in Patent ..... .(Patentanmeldung Nr. D 41054 VIIa/8h-7) beschrieben und beanspruclit wird·

In Patent .·.·... (Patentanoeldung Kr. D 41054 VIIa/ 8h-7) wird ein PlIa beschrieben und beansprucht, der aus einer Katte wechselseitig durchdrungener, im wesentlichen ausgerichteter, gekräuselter, kontinuierlicher, künstlicher fasern, die in einer einzelnen tage angeordnet sind, besteht, ebenso wird dort ein Verfahren.nur Herstellung · eines Filzes beschrieben und beansprucht, das darin besteht, kontinuierliche, kunstliche fasern, die Im wesentlichen ausgerichtet sind, gusnmrKmeuf(Igen., die Fasern in gekräuselten ZuetanJ zu entspannen und,die sich ergebende Pesermatte nitnadeln mit Widerhaken zu vernadelü· Erfindunfre^enäua enthält ein zuanmi-ien^esetates Matertal . . - . «0-01831/1861. "

wenigstens eine Lage kontinuierlicher, synthetischer, Textilfasern in gekräuseltera Zustand mit einer La^e Utoff durch Vernadeln verbunden·

Erfindungsgemäss besteht ein Verfahren zur Herstellung zusammengesetzten Materials darin, eine Lage kontinuierlicher, synthetischer Textilfusern in rekrr.useltem Zustand zusammenzufügen, diese Lage auf die Oberfläche einer La^e aus Stoff aufzubringen, einem .Nadelkopf, der Nadeln mit Widerhaken trägt eine schwingende Bewegung zu geben, damit die Nadeln das zusammengefügte Material durchbohren, und das zusarafnengefögte Material in Bezug auf den Nadelkopf zu bewegen, um den nicht vernadelten Teil des zusammengefügten Materials der Einwirkung des Nadelkopfes auszusetzen, bis la wesentlichen das ganze zusammengefügte Material durchbohrt ist.

Es kann mehr als eine Lage der kontinuierlichen Textilfasern auf die Stofflage aufgelegt werden und es kann ^ewünschtenfalls eine Sanwich-Struktur aus mehrfachen Lagen beider Materialien hergestellt werden·

Damit die Lage kontinuierlicher synthetischer Textilfasern durch Vernadeln verfestigt werden kann, müssen die Fasern, wie gefunden wurde, In gekräuselten Zustand sein und die gekräuselten Fasern sollen vor dem Vernadeln in hohem Grad durcheinander vermischt sein« Eine Lage .un- _;;ekräuselter, kontinuierlicher Textilfasern kann, sogar venn nie durcheinander vermischt sind, durch Vernadeln nicht so schnell oder so gut verfestigt werden wie eine Lage gekräuselter, kontinuierlicher Fasern·

Wenn eine Lage rekrnuselter, kontinuierlicher Pasern

vernadelt wird, etösst die mit Widerhaken versehene Kadel

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•eine Schlinge^ einer kontinuierlichen Faser durch die Lage und entfernt bei diesem Vorgang in den Gebieten, die von der Nadel berührt werden, die Kräuselung aus der Faeer. Venn die Kadel entfernt wird, ist die Spannung der Faser beseitigt, die Neigung besitzt, in einen völlip; gekräuselten Zustand zu entspannen. Jedoch ist die Faser an verschiedenen Punkten innerhalb der Lage der kontinuierlichen Fasern aechanisok fixiert, und es wird angenommen, dass es die Neigung der fixierten Fasern, in gekräuselten Zustand zu entspannen, ist, die die Verfestigung der Lage nach eich zieht. Ungekräuselte, kontinuierliche Fagern haben nicht diese Neigung, nach dem Vernadeln in gekräuselten Zustand zu entspannen, sondern nur eine Neigung, auf ihre ursprüngliche Länge zu kommen und eine

Lage solcher Fasern iet schwer durch Vernadeln zu verfestigen·

Andererseits können kontinuierliche Fasern nach der Herstellung gekräuselt und dann unter Spannung zu einer Lage zusammengefügt werden-, die Spannung wird nach dem Zubsj raenfügen nicht aufrechterhalten, wodurch die gekräuselten Fasern entspannen und sich untereinander vernischen können. Dies ist besonders anwendbar bei der Verwendung thermoplastischer Fasern, die in irgendeiner üblichen Weise gekräuselt werden können, beispielsweise ,durch falsches Drehen (false twisting), wobei die Fatior zusammengedreht, mit Wärme behandelt und aufgedreht wird, durch Staukasten-Behandlung (stuffer-box treatment), wobei das Garn in zusammengepresstem Zustand erhitzt wird, durch Kantenkräuseln oder indem man die Faser zwischen erhitzten Riffelwalzen durchschickt.

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Hicht thermoplastische Fasern wie beispielsweise Rayon können durch Vernetzung gekräuselt werden, beispielsweise durch Verwendung eines knitterfesten Harnstoff/ .Fornialdchydharzec oder durch Da. pf behandlting anstelle des Hitzebehandlungschrittes, der im Fall thermoplastischer ra.seru angewendet wird.

Andererseits können Pasern, die auf Grund ihrnr chemischen Struktur eine potentielle Kräuselung besitzen, zusammengefügt werden, und die Kräuselung in den weitgehend ausgerichteten Fasern in der Lage entwickelt werden, so dass sie entspannen und sich untereinander vermischen. Beispielsweise können Fasern, die aus 2 Polymerisaten durch eine gekoppelte Düse gesponnen worden sind, oder Hayon mit nicht im Gleichgewicht befindlicher Oberflächenstruktur durch Befeuchten in gekräuseltein Zustand entspannt werden,. Ein weiteres Beispiel für solche Fasern ist eine Polyamidfaser, wie beispielsweise Nylon, mit Disulfid- und Polyallylensulfid-Vernetzungen. Diese Fasern können in der Lage zusamriengefiigt werden, während sie mit eines Quellmittel befeuchtet sind und werden dann in gekräuselten Zustand durch Abtrocknen des Quelleittels entspannt.

Vorzugsweise werden die gekräuselten, kontinuierlichen, synthetischen TextilXasern in einen dünnen Strang zusammengefügt, bevor die Fasern in den gekräuselten Zustand entspannt werden, wobei der Strang wahrend der Entspannung in der Breite zunehmen kann, damit ein grosser Grad ein Vermischung der kontinuierlichen Fasern im Verlauf der ontsoannuiv der Fasern in einen gekräuselten Zustand

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erhalten wird. Ebenso ist es erwünscht, die kontinuierlichen Fasern 1« Verlauf dee Entspannens »u erhitzen, um die Kräuselung in der kontinuierlichen Faser voll sfu ent-^ wickeln. ' .. ·" ' '

Ziu&tzlicn su den krauselbaren Fasern und den Stofflagen können andere Materialien in daa Gefüge eingeführt werden, entweder als Zuaischung. *u der Faser oder zu den Stofflagen oder.«le eigene Lagen. Solche Materialien wie -Stapelfasern (2·B. Wolle, Baumwolle, Rayon), Garne, Schnüre, gewebte oder nicht gewebte Textilien können in das Gefüge auf diese Weise eingebracht werden. ^

Die Stofflage ist ein leichter, dünner, grober, lockergewebter Stoff alt offenen, durchbrochenen Webmaster. Die Stofflage kann entweder durch ein Wirk- oder ein Spitzenherstellungsverfahren hergestellt werden. Die in den verschiedenen Konstruktionen verwendeten.Fäden können gewünscht enf al Is durch Bindung fixiert werden. Der Stoff kann aus beliebigen natürlichen oder synthetischen Textilfasem, «.B* aus Baumwolle oder einem Polyamid, hergestellt werden.

Nach dem Zusammenfügen der Lage(n) der gekräuselten, kontinuierlichen Fasern mit der Stofflage (cien 3tofflagen) wird das zusammengefügte Material der Vernadelung unterworfen. Die Tiefe des Eindringens bzw. Durchstossens der Nadeln durch das zuaanunonp;efügte Material kann geregelt werden, so dass Materialien von verschiedenem Verfestigungßiirad erhalten werden können, es i8£ jedoch notwendig, dass die Ivadelwid er haken wenigstens £n eine geringe Tiefe der Stofflage eindringen, Wio vorher feeschrieben, kennen beide Oberflächen des Stoffos mit einer

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von i'extilfasorn verschon werden, und eu ibt in diesen FaJIe nützlich, das zusammengefügte Material auf beiden Uberflachen dem Vernadeln zu unterwerfen.

Das erfindungsgeinäss erhaltene, zusammengesetzte Material kann für eine Vielzahl von Zwecken verwendet werden.

iter durch Vernadeln mit hoher Durchdringung durch die

Stofibasis hergestellte Filz besitzt gekräuselte Fasern auf beiden Oberflächen, eine verfestigte Oberfläche auf der von den Nadeln zuerst durchdrungenen Seite und eine ' flordeckeriartige Oberfläche auf der entgegengesetzten Seite. Die verfestigte Oberfläche kann unter Verwendung üblicher Textilzurichtungsmasimahnien wie beispielsweise Aufrauhen oder Bürsten zur Herstellung eines Materials, welches an beiden Oberflächen eine Plordecke besitzt, behandelt werden, oder andex*erseitß kann die verf es tinte Seite eine damit verklebte Latox- oder Schauialage, zur Herstellung eines Materials, das als Bodenbelag geeignet ist, tragen, Üine andere Form eines Bodenbelags wir'd dadurch hergestellt, dass das Material so vernadelt wird, daßü die Kadelwiderhaken gerade die Stoffbasis unter Bil.HmK von Faser-Flornonpen auf einer Seite der Sto"fbasis durchdringen und die durch die ötoffbasis hervorstehenden Faner-Flornoppcn v/erden mit Latex oder Schaum fixiert und die andere »Seite wird zur Herstellung einer flordeckenarti^en Oberfläche aufgerauht, Die Flordocke kann flach oder mit einem plastischen Effekt geschnitten werten und der Teppich kann vor oder nach der Behandlung mit Tatex gefärbt und/odar bedruckt werden.

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Wenn ein© einzelne Fadenbahn ohne Durchdringung durch die Stoffbasis vernadelt wird, wird eine hoch stabilisierte Watte erhalten, welche als Füllmaterial und für chirurgische Zwecke Verwendung findet und für solche Zwecke besser als Stapelfaserwatte ist. Wenn andererseits die hoch stabilisierte k'atte mit Klebstoffen behandelt wird, um die »Kreuzungsstellen der Fäden miteinander zu verbinden, wird ein elastisch«» Material mit gegenüber Schaum verbeeerten Eigenschaften~al» Polstermaterial- erhalten. Die verbundene, hoch stabilisierte Watte kann in dünne Lagen geschnitten werden und durch überschichten mit Gewebe als Unterlage verwendet werden, welche andere dünne, leichte Gewebe festigt, Griff und Wänneis.olationselgenschaften verleiht· ' ' ' -...".

Die -Erfindung wird durch folgende Beispiele erläutert:

Beispiel I

Ungedrehte, kontinuierliche -Polyamidfadengarne (Nylon 66) von nooinell 1(W-O Denier und mit insgesamt 68 Fäden werden an einer Kantenkräuselmaschine behandelt. Die Garne werden über eine heisse Platte, die auf 21O⁰C thermostatisiert ist, bei einor Spannung von 0,1 g pro Denier, und anschlieseend über eine Messerkante geführt, wobei der Winkel zwischen den sich nähernden Garnen und der Hesserkante 21° und der Auslaufwinkel 7° beträgt.

Die gekräuselten, kontinuierlichen Fäden werden unter Spannung zu einer Bahn mit etwa 200 Enden zusammengefügt.. Nach Entfernung der Spannung lässt man die fäden in einen pekr&uselten Zustand entspannen und wahrend der Entspannung werden die Fäden auf etwa 80°C erhitzt. Wahrend der

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Entspannung ^ler Bahn dehnt sie sich in der Breite auf etwa 3O|5 cm (12 i'ich) aus. Die so gebildete entspannte Kutte aus gekräuselten Garnen wird auf die Oberfläche

ι einer I*ge aue kreuzweise überlappten, gekrempelten 3-Denier-Stapelfasem aus Viecoserayon mit einer Länge von etwa 6 1/3 cm (2,5 inch) aufgebracht. Die iSchicht stapelfaeern hat ein Gewicht von 322,5 g pro m (9 1/2 oz. pro *q»yd.). ^: /"'· °.

Daß ßo hergestellte zusammengefügte. Material wird

' wird auf einen Stoff aufgebracht, der aue einen linonartig-gewobenen Nylongewebe mit einem Gewicht von 116,2 g pro β (3 1/2 oz. pro sq.yd«) und mit 20 Kettgarnen und 15 Schußsgamen pro 2_t5* cm (1 inch) besteht. Das zusammengefügte Material wird dann durch eine Nadelstossmaschi-

2 ne, die so eingerichtet ist, 124 Nadelstösse pro cm (800 pro sq.in.) zu geben, geschickt. Die vernadelte Hatte wird darauf weitere fünfmal durch die radelstossmaschine geschickt, bis sie insgesamt 74-3 Nadelstösee pro cm (4800 pro sq.ini) erhalten hat.

Der sich ergebende Filz*hat ein Gewicht von 677,5 g pro m (20 oz· pro sq.yd.) und eine Dicke von 0,0254 cia (0,01 inch) und ist als Tennisballüberzug geeignet.

Beispiel II

üngedrehte, kontinuierliche ■¥&&e3?-Polyanidfadengarne (Ityrlon.oe) wie in Beispiel I werden auf einer Kantenkräuselraaschine wie Beispiel I gekräuselt. Die gekräuselten ♦ Fäden werden unter Spannung in einer Bahn mit etwa liiO Fäden vereinigt, und die Bahn wird ohne Spannung wie in Beispiel I entspannen lassen, wobei sich eine flatte von an-

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nähernd 30,5 cm (12 inch) Breite ergibt. Die entspannte Bahn wird auf die Oberfläche einer Lage von Abfallstapelfasern aus Visco3erayon mit einem Gewicht von 272,5 ß pro a (8 oz. pro sq.yd·) gelegt. Das zusammengefügte Material ■ wird dann auf einen gewebten Nylonstoff wie in Beispiel I feebracht. '

Das so hergestellte» zusammengefügte Material wird durch eine Nadel·toeenatschine geschickt» die eingestellt ist, 124 Nadelatasse pro cwr X 800 pro eq.in.) zu geben. Das vernadelte, zusammengefügte Material wird weitere sechsmal durch die Nadelstossmaschine geschickt, so dass des zusammengefügte Material insgesamt 867 Nadelstösse pro. cm (5600 pro sq.in.) erhält.

Der sich ergebende Pilz hat ein Gewicht von 611,0 g pro ra (18 oz. pro sq.yd.). '..* ,

Der Filz wird dann in einer Breitfärbemaschine (open-width jig dying machine) gefärbt und trocknen lassen. Die durch den gewebton Stoff hervorstehenden Faser-Flornoppen werden mit einer Latexlösung fixiert, wobei aich ein Material ergibt, das als Bodenbelag £eeif;net ist.

Beispiel III .

Ungedrehfce, kontinuierliche Polypropj^lenfaden.^arne mit 570 Denier und ICO Fäden insgesamt werden auf einer Falsch-Drehmaschine (false-twist machine) behandelt. Die UindrehuriGSgeschwindißkeit der Falsch-Drehspindel ist 2100 Upra, die Garnzulaufgeschwindigkeit ist 18,9 m . (57t3 ft.) pro Hinute und. die''Garnäbnahnepeschwindin-:eit betragt 17_f9 ο (54,5 ft.) pro Minute, was einen Zulaufüberschuss von etwa 5,5 <r ergibt. Die Krhitzßrtemneratur beträft 160⁰C. Q Q g β 3 a / 1 $ 6 1 BAD

Die gekräuselten Fäden werden unter Spannung in eine Bahn mit etwa 200 Fäden zusammengefügt und die La_f-?e wird ohne Spannung auf etwa die Hälfte ihrer ursprünglichen Lange bei einer Temperatur von 9O⁰C entspannen und in derselben Seit in der Breite auf etwa 30,5 cm (12 inch) sich ausdehnen lasten.

Von zwei Lagen gekräuselter Fäden, erhalten wie oben beschrieben, wird je eine «it? jeder Seite einer Lage 3-Denier-Polypropylen-otapelfaaern (Lange 6,35 cm)

2 (2,5 inGh) mit einem Gewicht von 84,5 C Pro m (2,5 oz.

pro sq,yd.) zusammengefügt. Das zusammengefügte Material wird sechsmal durch eine Nadelstossmaschine geschickt, die eingestellt ist, 124 Nadelstösse pro cm (800 pro an.in·) bei jedem Durchgang zu geben. Der sich ergebende Filz wird leicht kalandert,, es ergibt sich ein Material mit

einem Gewicht von etwa 237»5 pro a (7 oz. pro sq.yd.) und einer Dicke von 0,0635 ca (0,025 inch), der als Filtermedium geeignet ist.

8AD C3K31NAL

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Claims

Patentansprüche

1. Zusammengesetztes Material gemäß Patent

(Patentanmeldung P 12 85 439.6-26), dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Lage kontinuierlicher, synthetischer Textilfasern in gekräuseltem Zustand mit einer Lage Stoff durch Vernadeln verbunden ist.

2. Zusammensetztes Material nach Anspruch .1, dadurch gekennzeichnet, daß als kontinuierliche, synthetische Textilfasern thermoplastische Pasern verwendet werden.

3. Zusammengesetztes Material nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als thermoplastische Pasern Polyamidfasern verwendet werden. .

4. Zusammengesetztes Material nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als thermoplastische Pasern Polyäthylenterephthalatfasern verwendet werden.

5. Zusammengesetztes Material nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mehr als eine Lage kontinuierlicher, synthetischer Textilfasern mit mehr als einer Lage Stoff verbunden sind und die Lagen so angeordnet sind, daß Lagen aus kontinuierlichen Fasern mit Stofflagen abwechseln.

6. Zusammengesetztes Material nach Anspruch 1 bis 5* dadurch gekennzeichnet, daß der Stoff aus natürlichen Fasern hergestellt ist.

7. Zusammengesetztes Material· nach Anspruch 1 bis 5* dadurch gekennzeichnet, daß der Stoff aus synthetischen Textilfasern hergestellt ist.

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8. Zusammengesetztes Material nach Anspruch 1 bis 7> dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich wenigstens eine Lage Stapelfasern enthalten ist.

9· Verfahren zur Herstellung eines zusammengesetzten Materials gemäß Patent (Patentanmeldung P 12 85 459.6-26),

dadurch gekennzeichnet, daß eine Lage kontinuierlicher, synthetischer Textilfasern in gekräuseltem Zustand zusammengefügt wird, diese Lage auf die Oberfläche einer Stofflage aufgebracht wird, ein Nadelkopf, der mit Widerhaken versehene Nadeln trägt, in schwingende Bewegungen versetzt wird, damit diese Nadeln das zusammengesetzte Material durchbohren, und das zusammengesetzte Material in Bezug auf den Nadelkopf bewegt wird, um einen nicht vernadelten Teil des zusammengefügten Materials der Einwirkung des Nadelkopfes auszusetzen, bis im wesentlichen das gesamte zusammengesetzte Material durchbohrt ist.

10. Verfahren nach Anspruch 9* dadurch gekennzeichnet, daß das zusammengefügte Material an der Oberfläche, die die gekräuselten, kontinuierlichen Textilfasern enthält, vernadelt wird, und die Nadelwiderhaken wenigstens eine kurze Strecke in die Stofflage eindringen.

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß beide Oberflächen der Stofflage mit einer Lage gekräuselter, kontinuierlicher, synthetischer Textilfasern versehen werden und das zusammengefügte Material von beiden Seiten vernadelt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 9* ¹O oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lage Stapelfasern mit der Lage gekräuselter, kontinuierlicher, synthetischer Textilfasern und der Stofflage zusammengefügt wird.

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13. Verfahren nach Anspruch 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die gekräuselten, kontinuierlichen, synthetischen Textilfasern durch Bildung einer Bahn gekräuselter Pasern unter Spannung in einer Lage zusammengefügt werden und daß darauffolgend die Spannung entfernt wird und die Fasern in die Lage versetzt werden, in gekräuselten Zustand zu entspannen.

14. Verfahren nach Anspruch 13* dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn kontinuierlicher, synthetischer Textilfasern vor Entfernung der Spannung zu einem dünnen Strang geformt wird, wobei der Strang, während des Entspannens der Pasern in einen gekräuselten Zustand, in die Breite wachsen kann.

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