DE1635583C2

DE1635583C2 - Tufting-Grundmaterial

Info

Publication number: DE1635583C2
Application number: DE1635583A
Authority: DE
Inventors: Shee Lup Green Acres Wilmington Del. Jung
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1964-08-17
Filing date: 1965-08-17
Publication date: 1982-06-09
Also published as: BE668406A; NL138974B; NL6510732A; NL6510366A; DE1635582B1; DE1635583B1; GB1126990A; GB1122828A

Description

Beispiel gemäß Beschreibung:

3A

4C

4A

4B

Wasser-Sattdampfdruck, kp/cm² Zugfestigkeit der Trägerfäden, p/den Zugfestigkeit der Bindefäden, p/den

4,9	5,3	5,7	6,0	6,2
3,5	4,0	4,3	4,0	4,n
1,6	1,6	2,1	3,7	3.0/

4,9
4,1/1,7

daß der gewichtsmäßige Anteil der Bindefäden bzw. Bindesegmente 6 bis 25% ist, und
daß der Vliesstoff mit 03 bis 5 Gew.-% eines polaren, inerten Gleitmittels versehen wird.

Die Erfindung betrifft ein Tufting-Grundmaterial aus einem Vliesstoff von entschichtbarem Aufbau aus Polypropylenfilamenten, die durch Schmelzbindungen an ihren Kreuzungspunklen gebunden sind.

Vliesstoffe sind bekannt. So finden sich in einem Artikel von Moffet über neue Bindemethoden für Nonwoven-Materialien (Modem Textile Magazine, 1956, S. 62ff.) Angaben über die Abhängigkeit der Festigkeit und anderer Eigenschaften von aus Trägerfasern und Bindefasern hergestellten Vliesstoffen von der Art der verwendeten Fasern, der Bindetemperatur und anderen Faktoren. Insbesondere ist in der genannten Arbeit der Zusammenhang zwischen der Bindetemperatur und der Art der entstehenden Bindung zwischen Trägerfasern und Bindefasern aufgezeigt.

Bisher ist man bestrebt gewesen, gebundene Vliesstoffe hinsichtlich ihrer sämtlichen physikalischen Eigenschaften möglichst isotrop zu gestalten. Eine solche Isotropie läßt sich z. B. hinsichtlich der Bruchfestigkeit der an dem Faserverband beteiligten 5i Fasern durch Verwendung einer einzigen Art von Fasern ohne weiteres erreichen. Die Festigkeit der einzelnen Bindungen in dem gebundenen Vliesstoff wird jedoch immer gewissen Schwankungen unterliegen, weil es selbst bei sorgfältigster Steuerung der t>o Bindetemperatur und des gegebenenfalls beim Binden angewandten Druckes nicht möglich ist, an jedem einzelnen Fadenkreuzungspunkt in mikroskopischem Maßstab genau identische Bindebedingungen einzuhalten. Grundsätzlich war man jedoch bemüht, Vliesstoffe t>3 herzustellen, bei denen die Gesamtbindung auf einer Vielzahl untereinander im wesentlichen etwa gleichstarker Individualbindungen berulit.

Die Verwendung von Vliesstoffen als Grundmaterial bei der Herstellung von Teppichen ist aus L'S-PS 29 13 803 bekannt. Aus der GB-PS 9 32 482 ist es bekannt, Fadenvliese aus synthetischen Filamenten herzustellen, die sich auf thermischem Wege in Vliesstoffe überführen lassen. So wird nach Beispiel 2 ein ungebundenes Vlies aus Polyäthylenterephthalat-Trägerfilamenten und Polyäthylenterephthalatcopolymer-Bindefäden hergestellt, aber die für ein gebrauchstüchtiges Tufting-Grundmaterial erforderlichen Parameter sind nicht erfüllt. Das gilt auch für Beispiel 3, nach dem eine einzige Art von Polypropylenfilamenten verwendet wird.

Es hat sich nun gezeigt, daß die Zahl der Bindungen in dem Vliesstoff und die Bindungsfestigkeiten eine wesentliche Auswirkung auf die charakteristischen Eigenschaften von Grundlagematerial für Tuftingstoffe haben. Wenn die Tufting-Nadeln das Material durchdringen, werden die Fasern verschoben und um die Tuftinggarne herum ausgerichtet. Wenn die Bindungen zwischen den einzelnen Fasern nicht schwächer sind als die Fasern selbst, kommt es bei dieser Arbeit zu zahlreichen Faserbrüchen, was sich nachteilig auf die Zugfestigkeit des fertigen Teppichs auswirkt. Sind die Bindungen andererseits zu schwach, so können sich die Fasern zwar frei bewegen, und es kommt kaum zum Faserbruch; das Material hat dann aber eine zu geringe Raumbeständigkeit und schrumpft im Färbebottich sehr stark in der Querrichtung.

Dl: Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Tufting-Grundmaterial zur Verfügung zu stellen, das aufgrund seiner physikalisch-technischen Eigenschaften besonders gut zur Verwendung als Grundlagenmaterial

für Tuftingstoffe geeignet ist. Von Grundlagen für Tuftingstoffe wird folgendes verlangt: Sie müssen nicht nur eine hohe Zugfestigkeit, sondern auch eine hohe Weiterreißfestigkeit haben, damit die Vliesstruktur beim Durchgang der mit Widerhaken versehenen Tuftingnadeln möglichst wenig geschädigt wird, weil sich eine solche Schädigung der Grundlage entscheidend auf die Festigkeit des fertigen Teppichs auswirkt. Es ist zwar aus der Nähtechnik bekannt, diese Schwierigkeit durch Verwendung besonders dünner Nadeln zu umgehen; eine derartige Problemlösung ist jedoch bei Tuftingstoffen nicht möglich, weil die Tuftingnadeln ungefähr alle die gleiche Dicke aufweisen. Ferner müssen Grundlagen für Tuftingstoffe so beschaffen sein, daß die fertige Ware eine gute Zugfestigkeit und eine gute Sreitenbeständigkcit beim Färben im Bottich aufweist.

Das Erfordernis einer hohen Zugfestigkeit und Breitenbeständigkeit beim Färben spricht dafür, einerseits Fäden mit einer bestimmten Mindestfestigkeit zu verwenden, andererseits aber auch die Bindungen zwischen den Fäden nicht zu schwach zu machen. Das Erfordernis einer hohen Weiterreißfestigkeit andererseits spricht dafür, die Bindungen zwischen den Fasern nicht zu stark zu machen, damit beim Eindringen der Tuftingnadeln jeweils einzelne Bindungen leicht aufgehen können, während die übrigen intakt bleiben.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß das Bedürfnis nach einem Nonwoven-Material, welches sich in bezug auf alle oben erörterten Gesichtspunkte besonders gut als Grundlagenmaterial für Tuftingstoffe eignet, befriedigt werden kann, wenn nicht nur die einzelnen Fasern eine bestimmte Mindestbruchfestigkeit aufweisen, sondern auch zwischen den Festigkeiten der am Vliesverband beteiligten Individualbindungen unter sich eine vergleichsweise große Streuung (Varianz) besteht, und wenn außerdem dem Vliesstoff in an sich bekannter Weise ein Gleitmittel beigefügt ist.

Von besonderer Bedeutung ist dabei die breite Streuung der Bindungsfestigkeiten, weil dadurch erreicht wird, daß einerseits genügend Bindungsstellen vorhanden sind, die bei mechanischer Beanspruchung aufgehen können, wodurch der Stoff eine hohe Weiterreißfestigkeit erhält, andererseits aber auch genügend feste Bindungsstellen vorhanden sind, die ein übermäßiges Eingehen im Färbebottich verhindern.

Demgemäß ist Gegenstand der Erfindung ein Tufting-Grundmaterial aus einem Vliesstoff von entschichtbarem Aufbau aus PP-Filamenten, die durch Schmelzbindungen an ihren Kreuzungspunkten gebunden sind und eine Reißfestigkeit von mindestens 7 ρ aufweisen, das sich dadurch kennzeichnet,

- daß der Vliesstoff hergestellt ist, indem isotaktische Polypropylenfilamente von höherem Orientierungsgrad als Trägerfäden und solche von niedrigerem Orientierungsgrad als Bindefäden oder segmentweise gemischt-orientierte Polypropylenfilamente (Beispiel 7) unter elektrostatischer Aufladung zu einem Vlies abgelegt und das Vlies durch eine Wassersattdampfatmosphäre unter Ausübung eines mechanischen Drucks von 1,56 p/cm² je g/m² zwischen zwei mit Tuch belegten Flächen zu einem Vliesstoff gebunden wird,

— daß für den Wassersattdampfdruck und, als Maß für die molekulare Orientierung, die Zugfestigkeit der Trägerfäden, sowie die Zugfestigkeit der Bindefäden eine der folgenden Wertekombinationen eingehalten wird:

Beispiel gemäß Beschreibung:

3A

4C

4A

4B

Wasser-Sattdampfdruck, kp/cm² 4.9

Zugfestigkeit der Trägerfäden, p/den 3,5
Zugfestigkeit der Bindefäden, p/den 1,6

5.3	5.7	6.0	6.2	4.9
4,0	4,3	4,0	4,11
1,6	2,1	3,7	3,0	4,1/1,7

— daß der gewichtsmäßige Anteil der Bindefäden bzw. Bindesegmente 6 bis 25% ist, und

- daß der Vliesstoff mit 03 bis 5 Gew.-% eines polaren, inerten Gleitmittels versehen wird.

Die Figijr ?eigt in schematischer Darstellung an einem Tufting-Grundmaterial gemäß der Erfindung die Trägerfasern 1 und die Bindungen 2.

Beim Erhitzen der PP-Filamente bilden sich drei Arten von Bindungen aus, nämlich A-A, A-B und B-R Da die beiden Polypropylenarten verschiedene Erweichungstemperaturen haben, die sich aber gewöhnlich um nicht mehr als 5 bis 10⁰C voneinander unterscheiden, läßt sich auf diese Weise durch Temperatursteuerung leicht die gewünschte hohe Varianz in den Bindungsfestigkeiten erreichen, wobei im allgemeinen eine Temperaturtoleranz von 3"C₁ vorzugsweise von TC, zugelassen werden kann. Die Bindefasern können auch aus schwach orientierten Segmenten bestehen, die sich längs des gleichen Fadens mit hochgradig orientierten Segmenten abwechseln, wobei die letzteren als Trägerfasern wirken.

Die durchschnittliche Bindungsfestigkeit darf natürlich nicht höher als die durchschnittliche Faserbruchfestigkeit sein. Vorzugsweise beträgt die durchschnittliche

so Bindungsfestigkeit nicht mehr als etwa 40% der Faser-Mindestbruchfestigkeit von 7 p.

Die Tufting-Grundmaterialien gemäß der Erfindung haben gewöhnlich ein Flächengewicht von 68 bis 170 g/m², vorzugsweise von 102 bis 136 g/m². Der Titer der hochgradig orientierten Fäden kann im Bereich von etwa 3 bis 15 den liegen, muß aber natürlich für eine Bruchfestigkeit von mindestens 7 ρ ausreichen. Bei der Wahl des Titers der Grundfäden muß auch ein möglicher Festigkeitsverlust beim Binden berücksichtigt werden.

Die Grab-Zugfestigkeh wird nach der ASTM-Pröfnorm D-1682-64 bestimmt. Sie ist ein Maß für die Festigkeit eines Stoffes von unbestimmter Breite. Die Bestimmung ist eine Nachahmung des Ergreifens des

es Textflstoffs mit beiden Händen und Auseinanderziehens, bis der Stoff zerreißt

Als Gleitmittel wird erfmdungsgemäß ein polares inertes Gleitmittel in einer Menge von 03 bis 5% des

Vliesgewichts verwendet. Solche Gleitmittel sind z. B. Methylhydrogenpolysiloxan, Dimethylpolysiloxan, Äthylsilicat, 2-Äthylhexylsebacat, Dioctylsebacat, Acetyl-2-äthylhexylcitrat, raffiniertes Kokosnußöl, Kaliumoleat, Kalium-n-octylphosphat, Diäthanolaminsalze s von Ce- bis Cu-Alkyl-hydrogenphosphaten und gemischte n-Octyl-jS-hydroxyäthylester der Phosphorsäure. Polysiloxane werden bevorzugt.

Da ein Teil des Gleitmittels immer ins Innere der Fasern eindringt, ist die Gleitmittelmenge innerhalb des genannten Bereichs so zu bemessen, daß die für die Gleitwirkung erforderliche Menge an der Faseroberfläche zurückbleibt.

Da die gleitmittelbehandelten Vliesstoffe dünner hergestellt werden können als die herkömmlichen Jutegrund'agen, wird auf diese Weise ein größerer Teil der Florfasern wirksam ausgenutzt.

Da das gleitmittelbehandelte Material gemäß der Erfindung weniger stark durch die Tuftingnadeln beschädigt wird, kann es mit hoher Stichdichte (z. B. 4,7 bis 5,9 Stichen je cm) gleichmäßig getuftet werden.

Beispiel 1

Es werden zwei Proben von Tufting-Grundmaterialien (nachfolgend kurz: TG) (\A und \B) hergestellt, indem man zwei Vliesschichten aus 86% stark und 14% schwach orientierten Fäden aus isotaktischem Polypropylen mit einem Schmelzindex von 12 (bestimmt nach der ASTM-Prüf norm D-1238 bei 230⁰C unter einer Belastung von 2,16 kp) unter verschiedenen Bedingungen bindet. Für die hochgradig orientierte Komponente werden die Fäden auf das 3,5fache verstreckt Sie haben dann einen Fadentiter von 7,48 den und eine Festigkeit von 4,03 p/den. Für die schwach orientierte Komponente werden die Fäden auf das l,21fache verstreckt; diese Fäden haben einen Fadentiter von 7,73 den und eine Festigkeit von 1,62 p/den.

Schichtherstellung: Man erspinnt 86% der Fäden mit einem Durchsatz von 18 g/Min, durch eine 242° C heiße 30-Loch-Spinndüse und 14% der Fäden mit einem Durchsatz von 3 g/Min, durch eine 5-Loch-Spinndüse bei 220⁰C. Die Lochdurchmesser beider Düsen betragen 0,038 cm. Die Fäden aus der 30-Loch-Spinndüse werden in fünf LJmschlingungen um eine Zuführwalze geführt, die bei einer Oberflächentemperatur von 118° C mit einer Oberflächengeschwindigkeit von 222 m/Min, umläuft, und von einer leerlaufenden, in bezug auf die Zuführwalze verschränkten Walze mitgenommen, und laufen von der Zuführwalze in fünf Umschlingungen um ein kaltes Walzenpaar (Leerlaufwalze und Streckwalze), das mit einer Oberflächengeschwindigkeit von 785 m/ Min. umläuft Die Fäden von der 5-Loch-Spinndüse laufen zunächst um eine bei einer Oberflächentemperatur von 95°C mit einer Oberflächengeschwindigkeit von 642 m/Min, rotierende Walze, wobei sie diese auf ihrem halben Umfang berühren, und dann um eine kalte Streckwalze, die mit einer Oberflächengeschwindigkeit von 779 m/Min, rotiert, und mit der sie ebenfalls auf 180° ihres Umfanges in Berührung stehen. Die Fäden von beiden Spinndüsen laufen dann zusammen und werden so geführt, daß die schwach onentierten Fäden gleichmäßig unter den stark orientierten Fäden verteilt werden. Man beaufschlagt die Fäden elektrostatisch mit einer Korona-Entladungsvorrichtung, führt sie in eine Abziehdüse und legt sie auf einem laufenden Band zu einer Schicht aus regellos verteilten Endlosfäden ab.

Zur Gewinnung der Fadenschichten, die in der nachfolgenden Weise gebunden werden, schneidet man aus diesem Produkt zwei Abschnitte heraus. Die beiden Vliesschichten werden gebunden, indem man sie unter mechanischer Druckeinwirkung zwischen einer porösen Metallplatte und einer massiven Platte, die beide mit Tuch belegt sind, mit einer Geschwindigkeit von 9 m/Min, auf einer Strecke von 94 cm durch eine mit Wassersattdampf unter Überdruck gefüllte Kammer führt. Die gebundenen Fadenvliese werden zur Vorbereitung für das Tuften in eine 4%ige wäßrige Dispersion eines Polysiloxans (Gleitmittel) getaucht, die 0,4% Natriumalkylarylsulfcnat (oberflächenaktives Mittel) enthält, und dann zwischen zwei Walzen bei einem Druck am Walzenspalt von 3,5 kp/cm² und einer Geschwindigkeit von 1,4 m/Min, abgequetscht und in einem Heißluftofen 45 Minuten bei 93° C getrocknet. Dann werden die Fadenvliese unter den folgenden Bedingungen getuftet:

Abstand zwischen den Nadeln	0,48 cm
Geschwindigkeit
Maschinenhübe/Min.	400
Stiche/cm	2,8
Florgarn	3700 den, aus
	Polyamid-
	Endlosfäden
Tufthöhe	1,11 cm
Florart	Schlinge

Die Einzelheiten der Schichtbindung, die Kennwerte der gebundenen Vliesstoffe sowie die Eigenschaften der getufteten Proben sind in Tabelle I zusammengestellt. Beide Proben zeigen eine beträchtliche Grab-Zugfestigkeit (vgl. ASTM-Prüfnorm D-1682-64). Die Probe IA ist untergebunden. Diese getuftete Ware zeigt einen unbefriedigenden Breitenverlust beim Färben im Bottich. Die Probe 1B ist ein Beispiel für ein Tufting-Grundmaterial gemäß der Erfindung.

Tabelle I

	Probe	IB
	IA	130
Flächengewicht g/m²	136
Bindungsbedingungen		5,3
Wassersattdampfdruck, kp/cm²	4,6	6,2
Bindungskontaktzeit, Sek.	6,2	1,56
Auf die Schicht ausgeübter me	1,56
chanischer Druck, p/cm² je g/m²		24,0
Faserbruchfestigkeit /des gebun	24,2
denen Materials, ρ
Eigenschaften der getufteten Proben		60
Grab-Zugfestigkeft, kp	75	33
Breitenverlust beim Färben im	22
Bottich, %

Beispiel 2

Nach dem im Beispiel 1 beschriebenen Verfahren wird ein TG aus 86% stark und 14% schwach orientierten Fäden aus isotaktischem Polypropylen mit den folgenden Abänderungen hergestellt:

Temperatur der 30-Loch-Spinndüse 230⁰C
Temperatur der 5-Loch-Spinndüse 224°C

Oberflächengeschwindigkeit der auf

118°C beheizten Walze 207 m/Min.

Oberflächengeschwindigkeit der
Streckwalzen für die stark orientierten Fäden 823 m/Min.

Die Fäden von der 5-Loch-Spinndüse werden einer kalten Walze zugeführt, die mit einer Oberflächengeschwindigkeit von 604 m/Min, rotiert, wobei die Fäden mit dieser Walze auf 270° ihres Umfanges in Berührung stehen.

Probe 3A

Stark

orientierte

Fäden

Schwach

orientierte

Fäden

Schwach orientierte Fäden

Walzengeschwindigkeit, m/Min. Festigkeit, p/den
Fadentiter, den

Wasserdampfdruck beim Binden, kp/cm²

Tabelle IV

604 1,56 8,8

4,9

604 1,38 9,9

4,1

YerstreckungsverhäHnis 4,0 0

Fadentiter, den 7,5 8,0

Festigkeit, p/den 4,20 1,5

Probe 3A

3B

Druck des Wassersattdampfs beim Binden: 6,7 kp/ cm².

Die Eigenschaften dieses Materials sind in Tabelle Il zusammengestellt Das gebundene Fadenvlies wird gemäß Beispiel 1 mit einem Gleitmittel behandelt und getuftet.

Tabelle II

Flächengewicht, g/m² 139

Faserbruchfestigkeit /des gebundenen Materials, ρ 173
Eigenschaften des getufteten Materials

Grab-Zugfestigkeit kp 19

Breitenverlust beim Färben im
Bottich, % 0

Flächengewicht, g/cm² 127 137

Faserbruchfestigkeit f, ρ 23,3 17,7

Grab-Zugfestigkeit im getufteten 63 61 Zustand, kp

Breitenverlust beim Bottich- 2,3 22 färben, %

Dieses gebundene Material ist stark übergebunden und zeigt nach dem Tuften eine sehr schlechte Grab-Zugfestigkeit

Beispiel 3
Nach der Arbeitsweise des Beispiels 2 werden zwei

Beispiel 4

Nach der Arbeitsweise des Beispiels 1 werden drei Proben von TG aus Filamenten aus isotaktischem Polypropylen mit der Abänderung hergestellt, daß man das Verstreckungsverhältnis der schwach orientierten Fäden verändert Die Verfahrensvariablen sind in

j5 Tabelle V angegeben. Vor dem Tuften werden die gebundenen Fadenvliese gemäß Beispiel 1 mit einem Gleitmittel behandelt Die drei Proben genügen allen Anforderungen gemäß der Erfindung. Diese Kennwerte und die Eigenschaften der getufteten Materialien sind in Tabelle VI zusammengestellt.

Proben des TG aus Filamenten aus isotaktischem *ΎΛ 1 1 · - J A 1_ ·· J 1— & 11. _] Γ)**	Probe	Stark orientierte Fäden	45	Tabelle V	Probe	4B	4C
Polypropylen mit der Abänderung hergestellt daß man	3A 3B	Zuführgeschwindigkeit, m/Mm. 222 322			4A
das Verstreckungsverhältnis der stark orientierten		Streckgeschwindigkeit, m/Min. 824 699
Fäden verändert Die Verfahrensvariablen sind in *T^ l_ii rf t \~ λ τ* J T^ f. j _^ j ■**		Streckverhältnis 3,7 XL				215	204
Tabelle III angegeben. Vor dem Tuften werden die	Festigkeit, p/den 3,5 238			205
gebundenen Fadenvliese gemäß Beispiel 1 mit einem	Fadentiter. den 7,4 9,2	50	Stark orientierte Fäden		784	784
Gleitmittel behandelt Die getuftete Probe 3A weist eine			Zuführgeschwindigkeit,	784
gute Ausgewogenheit von Grab-Zugfestigkeit und			m/Min.		3,6	3,8
Breitenverlust beim Färben im Bottich auf. Bei der		Streckgeschwindigkeit	3,5	4,10	430
Probe 3B ist der Breitenverlust beim Färben im Bottich	55	m/Min.	4,00	8,0	7,4
bei gleicher Zugfestigkeit zu hoch. Diese Kennwerte und die Eigenschaften der gebundenen Schichten sind in		Streckverhältnis	83
Tabelle IV zusammengestellt		Festigkeit p/den		292	426
		Fadentiter, den	240
Tabelle III	60	Schwach orientierte Fäden		778	778
	Zuführgeschwindigkeit,	778
	m/Min.		2,7	1,8
	Streckgeschwindigkeit	3,2	3,0	2,12
	m/Min.	3,68	8,0	8,4
65	Streckverhältnis	8,5	6,2	5,7
	Festigkeit, p/den	6,0
	Fadentiter, den
Wasserdampfdrack beim
Binden, kp/cm²

Tabelle VI

Probe

4A 4B

4C

Flächengewicht, g/m²
Faserbruchfestigkeit f, ρ
Grab-Zugfestigkeit im gestuften Zustand, kp
Breitenverlust beim Bottichfärben, %

140
24,4
66

144
24,9
56

5,5 4,3

136 23,1 71

3,8

Beispiel 5

Nach der Arbeitsweise des Beispiels 1 werden drei Proben von TG aus Filamenten aus isotaktischerr. Polypropylen mit der Abänderung hergestellt, daß man die Menge der schwach orientierten Polypropylenfäden durch Veränderung ihrer Zahl variiert, während die Zahl der stark orientierten Fäden gleichbleibt. Die Verfahrensvariablen sind in Tabelle VII angegeben. Vor dem Tuften werden die gebundenen Fadenvliese gemäß Beispiel 1 mit einem Gleitmittel behandelt. Die gelüfteten Proben 5A und 5B weisen eine gute Ausgewogenheit von Grab-Zugfestigkeit und Breitenverlust beim Färben im Bottich auf. Bei der Probe 5C ist der Breitenverlust beim Färben im Bottich bei der gleichen Zugfestigkeit zu hoch.

Diese Eigenschaften und die Struktureigenschaften der gebundenen Proben sind in Tabelle VIII zusammengestellt.

Tabelle VII

	Probe	5B	5C
	5A	25	50
Schwach orientierte Fäden,	6
Gewichtsprozent		5,2	4,4
Wasserdampfdruck beim	5.9
Binden, kp/cm²		133	117
Flächengewicht, g/m²	117
Tabelle VIII
	Probe	5B	5C
	5A	23,0	21,2
Faserbruchfestigkeit f, ρ	233	68	52
Grab-Zugfestigkeit im getuf-	49
teten Zustand, kp		4,0	32
Breitenverlust beim Bottich	3,8
färben, %

und schwach orientierten Polypropylenfäden, das Kontrollmaterial dagegen durch Eigenbindung eines Vliesstoffs aus Polypropylenfäden von gleichem Orientierungsgrad erhalten wird. Die stark orientierten Fäden in dem erstgenannten Fadenvlies haben den gleichen Orientierungsgrad wie die Fäden in dem Kontrollmaterial. Die Grab-Zugfestigkeit der gebundenen und mit Gleitmittel behandelten Fadenvliese nach dem Tuften mit neuen und mit beschädigten Nadeln sind nachfolgend für beide Versuchsreihen zusammengestellt:

Nadelzustand

Beispiel 6

Dieses Beispiel erläutert die relative Unempfindlichkeit der TG gemäß der Erfindung gegen den Zustand der Tuftingnadeln im Vergleich mit den Ergebnissen, die man bei einer Teppichgrundlage erhält, die durch Eigenbindung von Vliesstoffen aus Filamenten aus isotaktischem Polypropylen hergestellt wird. Dabei sind die Fadenvliese mit der einzigen Ausnahme einander gleich, daß das Fadenvlies gemäß der Erfindung durch Bindung eines Vliesstoffs aus einem Gemisch aus stark Grab-Zugfestigkeit im getufteten Zustand, kp

Probe gemäß der Erfindung

Kontrollprobe

A. Alle Nadeln mit neuen 68 61 Spitzen

Eine etwas rauhe Nadel 68 57

Eine stark rauhe Nadel 67 54

Zwei benachbarte, rauhe 65 37

Nadeln

Drei benachbarte, rauhe 65 30

Nadeln

Zwei rauhe Nadeln, die 69 30

durch drei, Spit2en aufweisende Nadeln getrennt sind

B. Alle Nadeln mit neuen 58 71 Spitzen

Alle Nadeln rauh 36 26

Beispiel 7

Es wird eine Nonwoven-Schicht aus Polypropylenfäden hergestellt, die aus abwechselnden, stark orientier-

4(i ten Abschnitten mit einem Titer von 7,02 den und einer Festigkeit von 4,11 p/den und schwach orientierten Abschnitten mit einem Titer von 15,5 den und einer Festigkeit von 1,74 p/den bestehen. Schichtherstellung: Die Polypropylenfäden werden mit einem Durchsatz von 18 g/Min, aus einer 235°C heißen 30-Loch-Spinndüse mit Lochdurchmessern von 0,038 cm ersponnen, einer auf 130° C beheizten und mit einer Oberflächengeschwindigkeit von 222 m/Min, rotierenden Zuführwalze zugeführt, die drei in Winkelabständen von 120°

so angeordnete, 3,17 cm breite Nuten aufweist Dabei berühren die Fäden diese Walze auf 220° ihres Umfanges. Von der Zuführwalze laufen die Fäden in drei Umschlingiingen um ein Walzenpaar (Leerlaufwalze und Streckwalze), das kalt mit einer Oberflächengeschwindigkeit von 784 m/Min, rotiert Dit Fäden werden dann zu einem Vlies aus regellos verteDten Endlosfäden abgelegt

Die Fadenschicht wird mit Wassersattdampf von 4,9 kp/cm² gebunden. Das gebundene Fadenvlies wird mit einem Gleitmittel behandelt und dann getuftet

Beispiel 8

Dieses Beispiel erläutert eine Methode zur Bestimmung des Verhaltens von TG beim Tuften durch Ermittlung der Zahl gebrochener Fäden beim Tuften mit einer Einzelnadel ohne Garn bei einer Nadelgeschwindigkeit beim Auftreffen von etwa 30,5 m/Min. Zur Erzielung vergleichbarer Ergebnisse wird bei ailen

Versuchen die gleiche, leicht abgestumpfte Nadel verwendet Zum Vergleich verschiedener Gleitmittel werden die Prüfungen an Proben aus dem gleichen TG durchgeführt Die gebrochenen Fäden in den Tuftlöchern werden bestimmt indem man das Fadenvlies in > dem Bereich des Lochs in mindestens vier dünne Schichten zerlegt, die Schichten auf einem Objektträger unter Immersionsöl anordnet und die gebrochenen Fäden unter dem Mikroskop auszählt Zur Verbesserung der Sichtbarkeit und Erleichterung des Auszählens ι ο ist polarisiertes Licht von Wert

Als Probematerial dient ein Fadenvlies mit einem Flächengewicht von 108 g/m² aus orientierten 8-den-Fäden aus isotaktischem Polypropylen. Nach dem Behandeln mit einem Gemisch aus Methylhydrogenpolysiloxan und Dimethylpolysiloxan und dem Tuften hat dieses Material eine Grab-Zugfestigkeit (Querrichtung) von 50 kp.

Die Prüfungen werden, wie folgt durchgeführt: Man überzieht sechs 3,8 χ 13 cm große Proben des Fadenvlieses gleichmäßig mit einer größeren Menge Gleitmittel, als sie die Fäden schließlich absorbieren können. Ein oder zwei weitere Probensätze werden mit Gleitmittelmengen überzogen, die unter der Maximalabsorption liegen. Diese Proben werden dann, insoweit sie mit Polysiloxan behandelt worden sind, einige Sekunden bis zu einer Stunde im Ofen auf 100°C erhitzt Man tuftex dann die Proben sofort und bestimmt zum Zeitpunkt des Tuftens die auf der Oberfläche befindliche Gleitmittelmenge, die absorbierte Gleitmittelmenge und den beim Erhitzen eingetretenen Gleitmittelverlust Um das Gleitmittel von der Fadenoberfläche zu entfernen, ohne wesentliche Mengen des absorbierten Gleitmittels zu extrahieren, werden die Proben 10 Sekunden mit Aceton (falls Mineralöl als Gleitmittel verwendet wird, mit Methylethylketon) gewaschen. Der Faserbruch wird als Mittelwert für drei Löcher bestimmt An Hand von graphischen Darstellungen der so erhaltenen Werte lassen sich die absorbierten Gleitmittelmengen und das Verhalten beim Tuften vergleichen.

Es zeigt sich, daß das Verhalten beim Tuften von der von den Fäden absorbierten Gleitmittelmenge und der Wärmebehandlung unabhängig, dagegen von der Menge des Gleitmittels auf der Fadenoberfläche abhängig ist Die nachfolgend zusammengestellten Ergebnisse zeigen die nach der Wärmebehandlung absorbierte Gleitmittelmenge, die auf der Oberfläche benötigte Gleitmittelmenge, um die Zahl der gebrochenen Fäden je Loch auf 100 zu verringern, und die Minimalzahl an gebrochenen Fäden je Loch bei höheren Konzentrationen des Gleitmittels "an der Oberfläche. Ohne Gleitmittel ergeben sich mehr als 250 gebrochene Fäden je Loch.

Gleitmittel

Absorbierendes Gleitmittel, °/o, bezogen auf das flächenhafte Material

Für 100 gebrochene Minimalzahl

Fäden auf der Oberfläche gebrochener benötigtes Gleitmittel, % Fäden*)

Dimethylpolysiloxan

Dioctylsebacat

2-Äthylhexylsebacat

Acetyl-tri-2-äthylhexylcitrat

Kokosnußöl

20% Kaliumoleat

80% Kalium-n-octylphosphat

0,7
3,2
3,1
2,8
3,0
0 0,2
1,2
1.4
1,5
1,1
1,0

45 (1,25%) 40 (3,0%) 60 (4,0%) 70 (4,0%) 55 (4,0%) 85 (2,0%)

*) Die in Klammern angegebenen Werte bedeuten die Gleitmittelmengen auf der Oberfläche bei der Minimalzahl gebrochener Fäden.

Bei weiteren Prüfungen mit einem ähnlichen, aber stärker gebundenen TG von 102 g/m² Flächengewicht aus orientierten 8-den-Fäden aus isotaktischem Polypropylen werden die folgenden Ergebnisse erhalten:

Gleitmittel

Absorbiertes Gleitmittel, %, bezogen auf das flächenhafte Material

Für 100 gebrochene Minimalzahl

Fäden auf der Oberfläche gebrochener benötigtes Gleitmittel, % Fäden

Dimethylpolysiloxan
Kokosnußöl
2-Äthylhexylsilicat
Mineralöl

0,5

4,1
3,6») 0,55
2,6

2,7

70 (1,0%) 100 (2,6%)

90 (4,0%) 125 (4,0%)

*) Ungefähr 0,4% Mineralöl (bezogen auf das flächenhafte Material) gehen auch durch Verflüchtigung verloren.
**) Der Fadenbruchgrad von 100 gebrochenen Fäden je Loch wird mit dem nicht polaren Mineralöl nicht erreicht

Diese Ergebnisse zeigen das vorteilhafte Verhalten der Polysiloxane als Gleitmittel. Wie sowohl die benötigte Gleitmittelmenge als auch die erreichte Minimalzahl an gebrochenen Fäden zeigt, ist Mineralöl weniger wirksam als die polaren Gleitmittel.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Tufting-Grundmaterial aus einem Vliesstoff von entschichtbarem Aufbau aus PP-Filamenten, die durch Schmelzbindungen an ihren Kreuzungs iunkten gebunden sind und eine Reißfestigkeit von mindestens 7 ρ aufweisen, dadurch gekennzeichnet,

— daß der Vliesstoff hergestellt ist, indem isotaktische Polypropylenfilamente von höherem Orientierungsgrad als Trägerfäden und solche von niedrigerem Orientierungsgrad als Bindefäden oder segmentweise gemischt-orientierte Polypropylenfilamente (Beispiel 7) unter elektrostatischer Aufladung zu einem Vlies abgelegt und das Vlies durch eine Wassersattdampfatmosphäre unter Ausübung eines mechanischen Drucks von 1,56 p/cm² je g/m² zwischen zwei mit Tuch belegten Flächen zu einem Vliesstoff gebunden wird,

— daß für den Wassersattdampfdruck und, als Maß für die molekulare Orientierung, die Zugfestigkeit der Trägerfäden, sowie die Zugfestigkeit der Bindefäden eine der folgenden Wertekombinationen eingehalten wird: