DE1660717C3

DE1660717C3 -

Info

Publication number: DE1660717C3
Application number: DE19511660717
Authority: DE
Inventors: Hans Fehr; Willi Lehmann; Kurt Mueller; Kurt Dr. Schell
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1951-01-28
Filing date: 1951-01-28
Publication date: 1975-01-02
Also published as: DE1660717A1; DE1660717B2

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von thermisch geformten Hohlkörpern, insbesondere Kopfbedeckungen, aus einem ebenen textilen Flächengebilde, welches auf einer Formpresse verformt wird.

Es sind Verfahren bekannt, textile Formteile, wie z.B. Ilüie, Mützen, Büstenschalen, Lampenschirme etwa durch thermische bzw. thermoplastische Formung herzustellen. In der Literatur werden mit Begriffen wie »Thermische Formung«, »Thermoplastisches Formziehen« und ähnlichem zum Teil sehr unterschiedliche Verfahrensweisen bezeichnet. Um den Gegenstand der Erfindung klar zu umreißen und abzugrenzen, sollen vorab die bekannten Verfahren beschrieben und eindeutig definiert werden. Nach dem 4" Verfahren der thermischen Formprägung erhalten Textilflächen, die aus synthetischen Fasern und Fäden oder auch solche aus nativen Fasern mit einer Kunstharzausrüstung hergetellt sind, z.B. mittels heißer Walzen eine Profillierung, die je nach Material und Ausrüstung mehr oder weniger beständig ist. Eine solche Arbeitsweise bewirkt keine oder nur eine sehr geringe Groß'.!veränderung der vorgegebenen Textilfläche. Die Materialeigenschaften, die für dieses Verfahren erforderlich sind, reichen jedoch nicht zur Herstellung von stärker geformten Teilen aus. deren Flächen wesentlich größer als die des Ausgang^crp.aierials ist. Beim thermischen Formdressieren lassen sich textile Flächengebilde, bevorzugt unter Einwirkung von Hitze und Dampf, unter Wegstreichen der sich bildenden Falten auf eine Form dressieren. So hergestellte Formteile haben eine gute Wärmestabilität, da kein thermoplastischer Verzug vorausgegangen ist. Dagegen besitzen sie ohne Anwendung zusätzlicher Hilfsmittel praktisch keine Dimensionsstabilität. Die Randzone muß durch Verschweißen, Umnähen mit Band, Einnähen in ein dimensionsbegrenzendes Gebilde (z. B. Hutrand) festgehalten werden. Durch die bei diesem Verfahren nur sehr schwer zu %^rermeidende Faltenbildung sind sowohl die hierfür einsetzbaren Materialien als auch die hiermit herstellbaren Formen sehr beschränkt. Wegen der zum Nachgleiten benötigten zusätzlichen Fläche kann nach diesem Verfahren stets nur ein Formteil in einem Arbeitsgang hergestellt werden.

Beim thermoplastischen Formziehen werden textile Flächengebilde aus thermoplastischen synthetischen Fasern oder Fäden auf eine, ihrem Ausgangsmaterial adäquate Temperatur gebracht, in einer Einspannvorrichtung arretiert und auf kalter Form verzogen. Der Unterschied zu den obe^ *schriebenen Verfahren besteht darin, daß die ; · meinen Fäden des textilen Flächengebildes, abhängig von der Form, in die dieses verzogen wird, mehr oder wenicer im thermoplastischen Bereich verstreckt werden. Um Schrumpf zu vermeiden, muß das Formteil so lange in der Form eingespannt bleiben, bis es ausreichend abgekühlt ist.

Nach diesem Verfahren hergestellte Teile sind absolut dimensionsstabil, sie können mechanisch nicht wieder in die ursprünglich ebene Form gebracht werden. Dagegen ist als Folge der thermoplastischen Verstrcckung die Temperaturbeständigkeit dieser Formteile begrenzt. Bei Einwirkung höherer Temperaturen setzt etwa knapp unterhalb der halben Ziehtemperatur Schrumpf und Verformung ein. Die Ziehtemperatur und damit die thermische Beständigkeit werden in erster Linie von dem verwendeten Fasermaterial bestimmt. Die Schrumpfbesiändigkeit kann durch Kunstharzausrüstungen innerhalb gewisser Grenzen verbessert werden. Bei diesem Verfahren besteht keinerlei Gefahr von Faltenbildung, es können auch komplizierte Formen hergestellt werden, so z. B. Hüte mit Krempe aus einem Stück. Es ist nach diesem Verfahren auch möglich, mehrere gleiche oder verschiedene Formteile praktisch ohne Zwischenraum nebeneinander aus einem ebenen textilen Flächengbilde zu ziehen.

Bewahrt haben sich für dieses Verfahren textile Flächeiigebilde. die aus Polyvinylchloridfasern und Polyacrylnitrilfasern sowie deren Mischpolymerisaten bestehen, wobei Polyacrylnitrilfasem die beste thermische Beständigkeit aufweisen. Während die Polyvinylfasern und Mischpolymerisate bei diesem Verfahren gleichzeitig versteifen, müssen Polyacrylfasern, wenn von dem Formteil Steifheit oder elastische Steife erwartet wird, mit Kunstharzen imprägniert oder versteifende Fasern, z. B. Polyamidfasern beigemischt werden. Dieses Verfahren ermöglicht erhebliche Dimensionsänderungen gegenüber der Ausgangsfläche. So beträgt das Verhältnis der Ausgangszur verzogenen Fläche bei einem Hut etwa 1 : 2,5 bis 1:3,5. Da der Verzug nicht an allen Stellen der Form gleichmäßig ist, können einzelne Fäden eine Verstrcckung von 1 : 2 und darüber erfahren. Hierbei nimmt ihr Querschnitt auf etwa die Hälfte ab, gleichzeitig verringert sich die Fadenanzahl pro Maßeinheit ebenfalls auf etwa die Hälfte. Dadurch verlieren die vorher fülligen Gewebe ihre Dichte und sie werden sehr porös. Dieses Verfahren eignet sich deshalb sehr gut zur Herstellung von Sommerhüten mit Strohhutcharaktei·. nicht aber von mit einem konventionellen Stoff- oder Filzhut vergleichbaren Hüten.

Die Veizugsmöglichkeit im theiinoplastischen Bereich ist naturgemäß begrenzt. Bei den derzeitigen Hulformen wird sie z. B. nahezu völlig ausgenutzt. Eine merkliche weitere Steigerung der Verzugsgröße und damit des Verhältnisses Ausgangsfläche zu verzogener Fläche führt zum Reißen des textilen Flächengebildes.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zuerunde.

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ein Verfahren zur Herstellung von dimensions- und 150- C zu einer Hohlfonn gezogen. Nach dem Erthermostabilen Hohlkörpern, insbesondere Kopfbe- kalten ist der Elastomer-Anteil und damit der Hohldeckungen, aus ebenen textlien Flächengebilden an- körper fixiert

zugeben nach dem trotz Verformung des ebenen Flä- Wenn die iextüen Flächcngebilde neben den EIachengebildes auf einer Formpresse voluminöse und 5 stoiner-Fäden vorwiegend aus nicht thermoplastidichte textile Hohlkörper erzielbar sind. Diese Auf- sehen Fasern besteht, ist eine Flächenelastizität ergäbe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichne- forderlich, die mindestens so hoch, besser gering höten Maßnahmen gelost _{her? ist als der für das Formtei] bzw}. _den Hohlköφer

Hierdurch ist die Herstellung von dichten volu- notwendige Verzug. Werden statt dessen thermopla-

minosen Formteilen bzw. Hohlkörpern möglich, ob- io stische synthetische Fasern verwendet, so hält man

wohl das Ausgangsmateria! einem erheblichen Flä- die Flächenelastizität mit Vorteil gering niedriger. Es

chenverzug unterworfen ist. Außerdem weisen die ist dann bei Verwendung geeigneter Fasertypen, vor

Hohlkörper eine gute Dimensions-und Wärmestabi- ^_1n Polyacrylnitrilfasern, ohne weiteres möglich,

litat auf. Bei Kombination mit thermoplastischem Formteile zum Teil im elastischen Bereich des EIa-

Ziehen laßt sich die Verzugsgröße auf das Doppelte 15 stomer-Materials, zum Teil im thermoplastischen Be-

und mehr steigern. Infolge der Dichte der Hohlkör- reich des mitverarbeiteten synthetischen Materials zu

per wird ersimahg auch eine Oberflächenbearbeitung ziehen.

sinnvoll iind hierdurch neuartige Oberflächenbe- Wenn die durch die Elastomer-Fäden erzeugte

schaffenheiten Gnffeigenschaften usw. möglich. Der Elastizität voll ausgenutzt und darüber hinaus in ge-

Hauptvorteil des Verfahrens ist dann zu sehen, daß 20 ringem Maße im thermoplastischen Bereich des mit-

sich erstmals dimensionsstabil verzogene Hohlkörper verarbeiteten synthetischen Materials gezogen wird,

unter wesentlicher Flachenvergrößerung aus ebenen so führt dies zu einem gleichmäßigeren Verzug, wenn

textilien Flachengebilden ziehen lassen, die zu einem sich die Elastizität mit geringeren Kräften überwinden

weitaus überwiegendem Teil aus nicht thermopiasti- läßt, als sie zum thermoplastischen Ziehen nötig sind,

sehen Fasern bestehen können. _{25 Auf der andere}n Seite kann man einen solchen

Als synthetische Chemiefasern können solche aus Hohlkörper im Anschluß an das elastische Ziehen im

Polyamiden oder Acrylintnlpolymerisaten verwendet thermoplastischen Bereich bis an dessen Grenze

werden wobei als Elastomer-Fasern die bekannten weiterverziehen, somit also unter Umständen die

elastischen Fasern vom Spandex-Typ Verwendung doppelte Verzugsgröße erreichen. Derartige Form-

"ⁿ⁽*^en· 30 teile werden dann naturgemäß wieder weniger füllig

Als Textilfasern oder Fäden mit einer elastischen und dicht sein als das ursprünglich textile Flächenge-Garndehnung unter 50 »0 kommen Naturfasern, re- bilde.

generierte und synthetische Chemiefasern, anorgani- Das Formen bzw. Fixieren kann dadurch erfolgen,

sehe und metallische Fasern, letztere allerdings vor- daß das textile Flächengebilde auf eine Temperatur

wiegend als Effektfaden, sowie Mischungen oder 35 aufgeheizt wird, die auch im Augenblick des Verzu-

Kombinationen dieser Fasern in Betracht. Zum ges auf kalter Form noch zur Fixierung ausreicht. Es

Schrumpfen des textlien Flächengebrtdes wird das- kann aber auch auf perforierter Form kalt verzogen

selbe einer oder mehreren bekannten textlien Nach- und mittels Dampf oder Heißluft fixiert werden,

behandlungen, wie Dämpfen, Walken, Waschen, Fär- Außerdem kann auf heißer Form gezogen werden,

ben unterzogen. ₄₀ Wenn allerdings zum Teil im elastischen Bereich,

Bei diesen Behandlungen verkürzen sich die EIa- zum Teil im thermoplastischen Bereich gezogen

stomer-Fäden, während das übrige Textilmaterial wird, ist das Vorheizen der Texlilfläche und an-

seine ursprüngliche Länge beibehält. Dieses wird je- schließendes Ziehen auf kalter Form das geeignetste

doch durch den Zug des elastischen Materials ge- Verfahren.

zwungen, sich in Bögen usw. in dem danach wesent- 45 Da in Formteilen bzw. Hohlkörpern, die nach die-

lich verkleinerten textlien Flachengebilde einzuord- scm Verfahren hergestellt sind, das Textilmaterial

nen. Auf diese Weise läßt sich ein Flächenschrumpf praktisch ohne Verzug oder gering verzogen weitge-

von 80 °/o und darüber erzielen. Das hieraus resultie- liend wieder seine ursprüngliche Lage einnimmt, liegt

rendc textile Flächengebilde hat eine Elastizität, die es auf der Hand, daß das ursprüngliche Volumen

etwa dem vorausgegangenen Flächenschrumpf ent- 50 weitgehend erhalten bleibt.

spricht, d. h. bei Einwirkung von Zug werden die Zusätzliche Fülligkeit läßt sich durch die Mitver-

Elastomer-Fäden wieder auf ihre ursprüngliche arbeitung von schrumpfenden und nicht schrumpfen-

Länge gedehnt und das mitverarbeitete übrige Textil- den synthetischen Fasern erreichen. Solche Mischun-

material nimmt wieder seine ursprüngliche Lage ein. gen verursachen bekanntlich einen Bauscheffekt,

Im Gegensatz zu bekannten textlien Flächengebil- 55 wenn der schrumpfende Faseranteil z. B. in einer

den aus oder mit Elastomer-Material, wie z.B. Kochbehandlung ausgeschrumpft wird. Bei Verwen·

Miederwaren, Oberbekleidungsstoffe, die wiederhol- dung solcher Mischungen empfiehlt es sich aber, auch

ten Dehnungen standhalten müssen und deshalb den elastischem Schrumpf höher einzurichten, weil

eines relativ hohen Zuges bedürfen, um sich elastisch der Faserschrumpf einen Teil des elastischen

zu dehnen, ist der Elastomer-Anteil hier nur Mittel, 60 Schrumpfes aufhebt.

eine einmalige, möglichst weitgehende Verdichtung Die Fixierung des Elastomer-Materials bewirkt, des textlien Flächengebildes zu erreichen. Der EIa- daß dieses nicht mehr unter die fixierte Länge zustomer-Artteil kann deshalb sehr niedrig gehalten rückspringt. Dagegen ist es bei Dehnung über diese werden. Die Dehnung der Elastomer-Fäden soll Länge hinaus weiterhin elastisch. Hierdurch wird ermöglichst hoch sein, da eine höhere Dehnung eine 65 möglicht, daß ein Formteil bzw. Hohlkörper, bei größere Verdichtung des textlien Flächengebildes be- dem die Flächenelastizität noch nicht voll ausgenutzt wirkt. ist, in einem zweiten Formprozeß auf eine größere

Die verdichtete Textilfläche wird bei mindestens Form gezogen und erneut fixiert wird. Dies kann

z.B. bei der Hutherstellung zu einer weitgehenden Rationalisierung des Größensortimentes führen.

Weiterhin besteht nach dein neuen Verfahren die Möglichkeit, den ebenen textlien Flächengebiloen z.B. durch Rauhen, Schleifen, Scheren usw. einen bestimmten Oberflächencharakter zu geben, der auch nach dem Verzug so weit erhalten bleibt, daß der optische und griffige Eindruck z. B. einer Velourfläche nach wie vor gegeben ist.

Da das Verfahren wie das oben beschriebene thermoplastische Formziehen mit bleibender Flächenvergrößerung arbeitet, sind die so hergestellten Formteile ebenfalls weitgehend dimensionsstabil, bei verbliebener Flächen-Elastizität sind sie innerhalb dieses Bereiches elastisch dehnbar. Dagegen liegt die Thcrmostabiülät wesentlich höher als bei thermoplastisch gezogenen Teilen, da ein thermischer Schrumpf im wesentlichen nur von dem elastischen Material-Anteil ausgehen kann. Dieser Schrumpf setzt aber erst oberhalb der Fixiertemperatur ein.

Die Versteifung so hergestellter Formteile bzw. Hohlkörper kann in bekannter Weise durch Kunstharzaufträge auf die textilen Flächengebilde oder auf das Formteil bzw. den Hohlkörper oder durch Beimischung versteifender Fasern erfolgen.

Nach diesem Verfahren können Formteile mit so hoher Dichte hergestellt werden, daß sie auch nachträglich noch, z.B. auf Hutbearbeitungsmaschinen z. B. durch Rauhen, Schleifen usw. bearbeitet werden können.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von thermisch geformten Hohlkörpern, insbesondere Kopfbedek- S kungen aus einem ebenen textilen Flächengebilde, welches auf einer Formpresse verformt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens 75"/« Fasern und/oder Fäden mit einer elastischen Dehnung unter 50 % und hochstens 25% Elastomer-Fäden, die bis zu 800 ° ■> verstreckt sind, aufweisende textile Flächengebilde vor seiner Verformung in entspanntem Zustand einer Schrumpfbehandlung unterzogen und danach das so verdichtete Flächengebilde auf der Formpresse bei Temperaturen über 150° C heißverformt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß für den nicht elastomeren Faseranteil teilweise schrumpfende und teilweise nicht schrumpfende Fasern und'oder Fäden verwendet werden.