DE1808529A1

DE1808529A1 - Nadelfilz und Herstellungsverfahren

Info

Publication number: DE1808529A1
Application number: DE19681808529
Authority: DE
Inventors: Parlin David Baker
Original assignee: Bigelow Sanford Inc
Current assignee: Bigelow Sanford Inc
Priority date: 1968-03-14
Filing date: 1968-11-08
Publication date: 1969-10-02
Also published as: NL6816783A; GB1238192A; SE351876B; DK134493C; FR1591890A; US3576687A; JPS5122113B1; DK134493B; BE723961A; LU57393A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Nadelfilze und auf ein Verfahren zum Herstellen von Nadelfilzen. Im besonderen betrifft die Erfindung einen eingefetteten Nadelfilz, der sioh als Untergrund für Teppichböden oder dergleichen eignet, sowie ein Verfahren zum Herstellen solcher Nadelfilze.

Die Erfindung sieht einen aus thermoplastischen Fasern bestehenden Nadelfilz vor, wobei ein Teil der Pasern beweglich sind und ein Schmiermittel tragen. Diese beweglichen Pasern können daher von den Nadeln leichter abgelenkt werden, so daß die Festigkeit des Filzes nur wenig beeinträchtigt wird. Ferner kann der Abstand der Nadeln von einander kleiner bemessen worden, als sonst iibLich.

9

Das Schmiermittel verringert ferner den bei der Herstellung· auftretenden Lärm und verhindert, dass die Nadeln sich zu atark erhitzen und die Garne beschädigen.

Die Erfindung sieht"ferner-einen Nadelfilz vor , in den die Kettfäden eingearbeitet sind und längs des Filzes an der einen Seite verlaufen* Ein solohtr Filz kann billiger hergestellt werden als bei Verwendung verwebter Fäden.

Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren, naoh dem ein Nadelfilz fortlaufend und mit großer Gleichförmigkeit hergestellt werden kann.

Ein nicht gewebtes Textilerzeugnis nach der Erfindung enthält eine genadelte dünne Bahn aus geschmierten Fasern, die aus einem hochfesten thermoplastischen Kunststoff bestehen z.B. aus Polyolefinen, Polypropylenen, Polyestern und dergleichen. Die Fasern werden von den Nadeln mit einander verfilzt, wobei Teile der Fasern in bezug auf die Dicke der Materialbahn senkrecht versetzt werden. Außer den Fasern erstrecken sich Kettfäden aus Baumwolle oder einem ähnlichen Material parallel zu einander in der Längsrichtung der Materialbahn an deren einer Seite.

Die thermoplastischen Fasern an der einen oder an beiden Außenseiten werden mit einander und an der einen Seite der Bahn mit den Kettfäden verklebt oder verschmolzen. Die übrigen Fasern bleiben in bezug auf einander beweglich.

Ein auf die Filzbahn und deren Fasern aufgetragenes Sohmiermittel ermöglicht, dass ein großer Prozentsatz der nicht mit einander verklebten Fasern von den den Filz durchdringenden Nadeln abgelenkt oder beiseitegeschoben wird, ohne zerschnitten oder zerrissen zu werden. Infolgedessen wird bei der Weiterverarbeitung die Festigkeit des Filzes nur wenig beeinträchtigt.

Im besonderen wird der Nadelfilz aus gekräuselten Fasern eines hochfesten Kunststoffes, z.B. aus thermoplastischen Polyolefinen und im besonderen aus Polypropylen in Form feiner Fasern hergestellt. Es können auch Fasern aus anderen thermoplastischen Kunststoffen, z.B. Polyester und Gemische verwendet werden. Werden Fasern aus Polypropylen mit anderen Fasern vermischt, so soll der Anteil der Polypropylenfasern in dem Gemisch vorzugsweise nicht weniger als dOfo betragen, welcher Anteil jedoch von den Anforderungen an die Festigkeit abhängt. Die Fasern können eine Länge von 11,4 cm und eine Stärke bis zu ungefähr I5 den aufweisen, wobei verschiedene Stärken mit einander vermischt werden. Z.B. kann ein Gemisch aus 75$ Fasern mit einer Stärke von 6 den und aus 75^ Fasern mit einer Stärke von 3 den aus Polypropylen verwendet werden.

Die Kettfäden können aus Baumwolle, Polyester, Kunstseide mit einem hohen Modulos, Nylon, Polypropylen oder dergleichen bestehen. Das L'.aterial, aus dem die Kettfäden bestehen und deren Anzahl pro Zentimeter hängt von den Kosten und von den Anforderungen an die Festigkeit ab. Bei einem Filz, der als Untergrund für einen Teppichboden verwendet wird, ergaben 9/I Baumwolloder 1 ti/1 Iol,\ esterfäden bei einem Abstand von 3»2 Fäden pro Zentimeter eine befriedigende Festigkeit bei geringen Kosten. Bei einem 115»'* ß-Filz wird hierbei eine Elastizitätsgrenze (Zugfestigkeit vor ein~r bleibenden Dehnung) von ungefähr 44b g/cm in der Richtung des Verlaufs der Kettfäden erzielt.

Zum Schmieren der Fasern kann eine wässrige Lösung des Schmiermittels auf die eine Seite des Fili.es nach dem Verkleben oder Verschmelzen der Fasern aufgetragen werden. Das Auftragen der Schaiiörmitteüösune kann mittels einer Auftragwalze erfolgen. Die Sch^i-rmittelmenge beträgt ungefähr 4^ ^d(S? Gewichtes des Filzes. Als befriedigend haben sich Lösungen erfiesen mit einem Gehalt yon 4 Jew.r'b KQ^pfnussöl, ypn 3 Ggf _rr# Erdnussöl^ von 2 3e»._r ^ri Silikon^ yq» 2_?§ Se.f.r^ £QjcQ§nussp| jait O_?5 Ws Silikon und xon 2_f5 Sff.^'i Byd^iifsöl mi| Ρ|25$ fing? S-chEieraittei wie BaumfpllgamsaBlj Leinöl ^d fangöl sind $ gefär.rlich und daher nicht zu empfehlen«

BAD ORIGINAL

Wie bereits erwähnt vermindert das Schmiermittel den bei der Verarbeitung erzeugten Lärm und verhindert, dass die Nadeln sich zu stark erhitzen und die Garne beschädigen, im besonderen bei einem Stillstand der Maschine. Das Schmiermittel bewirkt außerdem, dass die Festigkeit des Filzes nach der Weiterverarbeitung nicht beeinträchtigt wird. Wie bereits ausgeführt, ermöglicht das Schmiermittel, dass die beweglichen Fasern von den Nadeln leichter abgelenkt oder beiseitegeschoben werden können, ohne dass die Fasern zersohnitten oder zerrissen werden. Die Fasern werden durch Aufrollen aufgetragen, wobei eine große Anzahl der Fasern in bezug auf den Filz in der Querrichtung verläuft, und wenn die Fasern von den Nadeln nicht beschädigt oder zerrissen werden, so kann eine verhältnismäßig große Zugfestigkeit in der Breitenrichtung erzielt werden.

Es hat sich gezeigt, dass unter diesen Bedingungen bis zu 47 Stiche/dm und bis zu einer Dicke von 2 mm ohne Schwierigkeiten und bei nur geringer Beeinträchtigung der Zugfestigkeit in der Querrichtung des Untergrundfilzes durchgeführt werden können, selbst wenn die Nadeln einen Durchmesser von ungefähr 3,96 mm aufweisen, so dass bei 47 Stichen/dm eine Überlappung erfolgt. Bei Verwendung von rohrförmigen "Honesty"-Nadeln ist der erfindungsgemäße Filz widerstandfähig bis zu 3514 Stichen pro Dezimier, während ein Untergrundge'webe aus Jute und ähnlichen Materialien auf ungefähr 27 Stiche/dm bei Verwendung soloher Nadeln beschränkt ist.

Die Erfindung wird nunmehr ausführlich beschrieben. In den,beiliegenden Zeichnungen ist die
Fig. 1 eine schaubildliche Darstellung eines Stückes eines

Filzes nach der Erfindung, wobei gewisse Teile weggeschnitten sind, um den inneren Aufbau zu zeigen, Fig. 2 ein vergrößert gezeichneter Schnitt nach der Linie 2-2 in der Fig. 1,

Fig. 3 ein vergrößert gezeichneter Schnitt nach der Linie 3-3 in der Fig. 1

und 3 ähnliche Schnittzeichnung, ie

4»5 ^e eine den Figuren

wobei die Pasern und/Kettfäden nach dem Nadeln und vor dem Verschmelzen oder Verkleben an der Außenseite gezeigt werden,

Pig, 6 eine Draufsicht auf die zum Erzeugen des Pilzes nach der Fig. 1 verwendete Einrichtung und die

Pig. 7 eine Seitenansicht der in der Fig. 6 dargestellten Einrichtung.

Die Fig. 1 zeigt einen genadelten und nicht gewebten Stoff oder Pilz 10, der aus thermoplastischen und verhältnismäßig festen Kunststoffasern z.B. aus Polypropylenfasern oder ähnlichen Pasern hergestellt ist. In der Längsrichtung des Filzes verlaufen mit Abstand von einander im Pilz nahe an dessen Unterseite Kettfäden 11, die im Vergleich zum genadelten Paserfilz wenig ausdehnungsfähig sind. Die Kettfäden können aus Baumwolle, Polyester oder aus einem anderen Material bestehen, das die gleiche Elastizitätsgrenze aufweist wie die Baumwolle.

Die Pasern werden von Querausrollern aufgelegt, die in einer Füllrichtung wirken, wobei die Pasern in aufgelockertem Zustand auf. die Kettfäden gelegt werden, wenn diese sich vorwärtsbewegeno Nachdem die Fasern auf die sich bewegenden Kettfaden in der gewünschten Dicke aufgelegt worden sind, werden die Kettfäden zusammen mit den Fasern von einem oder mehreren Nadelbäumen bearbeitet, wobei mit Widerhaken versehene Nadeln durch die aufgelegten Fasern in geringen Abständen bis zu einer etwas hinter den Kettfaden gelegenen Stelle getrieben werden. Die einen kleinen Abstand von einander aufweisenden und mit Widerhaken versehenen Nadeln bewirken eine senkrechte Versetzung von Teilen der Fasern, wobei Teile einiger Pasern über die Kettfäden hinaus versetzt werden. Naoh dem Nadeln liegen daher die Kettfäden unmittelbar oberhalb und nahe an der Unterseite des Faserfilzea.

Bei dem Nadeln werden die Fasern senkrecht in bezug auf die Dicke des Pilzes mit einander vermischt und verfilzt, wobei die Fasern zu einem Filz verdichtet werden, der eine erhebliche Zugfestigkeit aufweist. Aufgrund der Eigenart eines genadelten

Pilzes und der verwendeten Fasern besteht die Gefahr einer unerwünschten Dehnung besonders in der Längsrichtung. Die aus Baumwolle oder einem ähnlichen Material bestehenden Kettfaden dehnen sich jedoch weniger stark und erhöhen daher die Elastizitätsgrenze des Filzes in der Längsrichtung.

Die Kettfaden 11 verlaufen in der Längsrichtung des Filzes mit Abstand parallel zu einander. Bei einem nicht gewebten Untergrund für einen Teppichboden können 51»5 Kettfaden pro Dezimeter verwendet werden. Unter den letztgenannten Bedingungen kann mit 9/i Baumwoll- oder I8/I Polyesterfäden eine ausreichende Festigkeit für einen solchen Untergrund erzielt werden, und bei diesem Abstand wird eine Behinderung oder eine Ablenkung der Nadeln vermieden. Bei einer derartigen Verwendung von Kettfäden kann ein Filz in großen Breiten z.B. von 2,7 bis 3,6 Metern hergestellt werden, ohne dass eine Überlappung erfolgen muss, die bei gewebten Materialien wie Musselin erforderlich wäre als Folge der beschränkten Breite, in der Gewebe gewerblich hergestellt werden. Die Verwendung von Kettfaden ermöglioht daher die Herstellung des nicht gewebten Filzes mit größerer Gleichförmigkeit und mit geringeren Kosten, da ein Verweben der Kettfaden nicht erforderlich ist.

Wie in den Figuren dargestellt, werden die die Unterseite des genadelten Filzes bildenden thermoplastischen Fasern mit einander und mit den an dieser Seite gelegenen Kettfä/^den 11 verklebt oder verschmolzen, wie bei 12 dargestellt. Die Kettfaden sind nicht appretiert oder geleimt wie bei einem Gewebe, so dass ein Eingriff der mit einander verschmolzenen Fasern mit den Kettfaden leichter erzielt werden kann. Dieser Eingriff verhindert ein Schlüpfen der Kettfaden in bezug auf die Fasern des Filzes. Außerdem wird die Zugfestigkeit und die Elastizitätsgrenze des Produktes in der Längsrichtung erhöht.

Die an der oberen Außenseite des Filzes gelegenen thermoplastischen Fasern können gleichfalls mit einander verklebt oder verschmolzen werde, wie bei I3 dargestellt; jedoch werden die im

9 -

mm Ί —

Innern befindlichen übrigen Fasern nicht mit einander verklebt oder verschmolzen und sind daher in bezug auf einander frei bewegbar.

Ein auf die Fasern des Filzes aufgetragenes Schmiermittel, z.B. Kokosöl ermöglicht, dass die nicht mit einander verklebten oder verschmolzenen -Fasern ohne Beschädigung leichter abgelenkt oder beiseitegeschoben werden, wenn die Nadeln den Filz durchdringen. Infolge des Querauftrags liegt ein großer Prozentsatz der Fasern in der Füll- oder Querrichtung in bezug auf die Kettfaden, so dass bei der Bearbeitung duroh die Nadeln die Zugfestigkeit in der Querrichtung nur wenig verändert wird.

Das Schmiermittel vermindert auch das bei der Bearbeitung erzeugte Geräusch und verhindert ferner eine zu starke Erhitzung der Nadeln auf eine Temperatur, bei der die Tuftinggarne, z.B. ein akrylisches Garn während eines Stillstands der Maschine beschädigt werden können.

Nachstehend wird das Verfahren zum Herstellen des Nadelfilzes beschrieben. Wie aus den Figuren 6 und 7 zu ersehen ist, handelt es sich um ein fortlaufend durchgeführtes Verfahren, und es wird hierbei größtenteils die herkömmliche Ausrüstung verwendet. Zu Beginn werden von den angetriebenen Rollen 21 ein Band oder eine Reihe von auf Abstand stehenden Kettfäden 11 von einem Kettbaum 20 abgezogen, wobei die Kettfäden von einem geeigneten Mittel mit Abstand von einander auf eine Lattenfördereinrichtung 22 geführt werden, deren Latten an der Oberseite mit Friktionsstreifen 23 versehen sind, die die Kettfaden auf Abstand von einander halten und mit der Fördereinrichtung vorwärtsbewegen, Der Antrieb für die Fördereinrichtung 22 ist mit den Antriebsrollen 21 verbunden und synchronisiert.

Wenn die Kettfaden sich auf der Fördereinrichtung 22 vorwärtsbewegen, so werden die Fasern auf das sich bewegende Band der Kettfaden von zwei Querauflegevorrichtungen 24 aufgelegt, die sich quer über die Breite des Bandes der Kettfäden hin- und

996

herbewegen. Jede Querauflegevorrichtung bewegt sich mit einer Geschwindigkeit hin und her, bei der in einem gegebenen Bezirk der sich bewegenden Kettfaden vier Lagen Fasern aufgelegt werden und zwar allgemein in einer Füllrichtung in bezug auf die Kettfäden.

Jede Querauflegevorrichtung 24 wird mit Fasern auö einer Krempelmaschine 25 versorgt, und jede Krempelmaschine wird ihrerseits mit Fasern von zwei sekundären Querauflegevorrichtungen 26 versorgt, denen die Fasern von einem weiteren Satz Krempelmaschinen zugeführt werden. Die Füllkästen 28 versorgen den zweiten Satz Krempelmaschinen mit Fasern. Die Fasern werden den Füllkästen von den üblichen (nicht dargestellten) Mischern und Rechen zugeführt.

Nachdem auf die sioh bewegenden Kettfäden Fasern in der gewün'schr· ten Menge aufgelegt worden sind, werden die Fasern und die Kettfäden fortlaufend zu einem Nadelstuhl 29 befördert, in dem die Fasern und die Kettfäden der Einwirkung von kleinen, mit Widerhaken versehenen Nadeln ausgesetzt werden, die senkrecht hin- und herbewegt und durch die Fasern bis zu einer jenseits der Kettfaden gelegenen Stelle getrieben werden. Hierbei greifen die Nadeln an Teilen der Fasern an und versetzen diese Teile senkrecht mit der Folge, dass die Lag«· der Fasern mit Fasern aus verschiedenen Höhe der Lage verdichtet, vermischt und verfilzt wird. Ferner werden feilt einiger Fasern über die Kettfaden hinaus versetzt, so dass die Kettfaden in der genadelten Mass· von Fasern unmittelbar oberhalb der Unterseite eingebettet ruhen.

Vom ersten Nadelethl auβ wandern die genadelten Fasern und die Kettfäden über eine Spannrolle au einem zweiten Nadelstuhl 3I, in dem die Nadelbearbeitung wiederholt wird. Die Spannrolle ist «o ausgewuchtet, dass sie den Durchhang des genadelten Materials aufnimmt, wenn dieses vom ersten Nadelstuhl zu zweiten Nadelstuhl wandert, und Geschwindigkeitsunterschiede kompensiert, wenn das Material duroh di· Nadelstühle wandert.

9

Nach dem zweiten Nadeln bewegt sich der Filz um eine zweite Spannrolle 32 herum und in einen J-Kasten 33 hineine Wenn die Filzbahn aus dem J-Kasten 33 herausgezogen wird, 30 läuft die Filzbahn um eine dritte Spannrolle 34 herum und wird dann von den Führungsrollen 36 und 37 senkrecht zwischen zwei erhitzten Rollen 35 hindurchgeführt, die auf die Filzbahn einen schwachen Druck ausüben und auf eine Temperatur erhitzt werden, bei der die ibermoplastischen Fasern an den Außenseiten der Filzbahn zusammengeschmolzen werden, nicht jedoch die Fasern im Inneren der Filzbahn. Zugleich werden die thermoplastischen Fasern an der Unterseite der Filzbahn mit den Kettfaden verschmolzen.

Die auf diese Weise behandelte Filzbahn wandert dann um die Führungsrollen 38, 39 und 40 herum, wobei in dieser Bewegungsbahn die Unterseite der Filzbahn mit der Oberseite einer Auftragrolle 41 in Berührung gebracht wird, die in einem Behälter 42 drehbar gelagert ist, der eine wässrige Lösung eines Schmiermittels enthält.

Nachdem die Schmiermittellösung auf die Unterseite der Filzbahn aufgetragen worden ist, wird diese über eine Führungsrolle 43 in einen weiteren J-Kasten 44 geleitet, aus dem 'die Filzbahn über eine Reihe von Führungsrollen 45 und um eine Spannrolle 46 herumgeführt wird, von der aus die Filzbahn von den Rollen 47 und 49 unter die Trennscheiben 47 geführt wird, die die Filzbahn an den Außenkanten auf die gewünschte Breite zurechtschneiden.

Hiernach wandert die Filzbahn durch einen Prüfbezirk hindurch zu einer Aufwickelvorrichtung 48, von der die Filzbahn zu Rollen mit der gewünschten Länge aufgewickelt wird.

Patentansprüche

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Herstellen eines genadelten, nicht gewehten Textilstoffes, dadurch .gekennzeichnet, dass ein Band aus auf Abstand stehenden und mit einander nicht verbundenen Kettfäden in einer Vorwärtsrichtung beständig weiterbewegt wird, dass auf die sich bewegenden Kettfäden Fasern in lockerem Zustand aufgelegt werden, die in bezug■ auf die Kettfäden in einer Füllrichtung aufgelegt werden, dass die aufgelegten Fasern und die Kettfäden von eng zusammenstehenden und mit Widerhaken versehenen Nadeln senkrecht durchstoßen werden, wobei die aufgelegten Fasern mit einander vermengt und zu einer Stoffbahn verdichtet werden, und wobei die Kettfäden sich in der Stoffbahn nahe an einer Außenseite befinden, und dass die Fasern an mindestens einer Außenseite der Stoffbahn mit"einander und mit den Kettfäden an der genannten einen Seite verbunden werden, während die übrigen Fasern der Stoffbahn unverbunden und beweglich bleiben.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf mindestens eine Seite des genadelten Faserfilzes eine ein Schmiermittel enthaltende Lösung aufgetragen wird.

3· Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmiermittellösung aufgetragen wird, nachdem die Fasern an der einen Seite mit einander verbunden worden sind.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lösung gewichtsmäßig 2 - &$> eines Schmiermittels enthält.

5· Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4» dadurch gekennzeichnet, dass die das Schmiermittel enthaltende Lösung auf die eine Seite des genadelten Paserfilzes in der Weise aufgetragen wird, dass die genannte Seite mit einer Auftragrolle in Berührung gebracht wird, die sich in einem Bad der genannten Lösung dreht.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil der Pasern des genadelten Pilzes aus einem thermoplastischen Kunststoff besteht, und dass die thermoplastischen Pasern an der genannten einen Seite des genadelten Pilzes mit einander und mit den Kettfäden nahe an der genannten Seite verschmolzen werden.

7· Genudelter, nicht gewebe*ter Textilstoff, der nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6 hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Textilstoff aus einem genadelten Piletuoh aus gekräuselten Pasern und aus Fasern eines hochfesten und thermoplastischen Kunststoffes besteht, dass die genannten Fasern an mindestens einer Außenseite des Filzes mit einander verbunden sind, dass die übrigen Pasern de» Filzes unverbunden und in bezug auf einander beweglich sind, dass im genadelten Pilz nahe an einer der Außenseiten eine Reihe von Kettfäden enthalten ist, dass die Kettfäden aus einem Material bestehen, deesen Elastizitätsgrenze größer ist als die de« genadelten Faeerfilzes, dass die Kettfäden längs des Faserfilze· «it Abstand von einander und nahe an der einen Seite des Filzes verlaufen, dass die Bit einander verbundenen Fasern an der genannten einen Seltenes Filxes Bit den Kettfäden im Eingriff stehen, und dass auf die Fasern des genadelten Filzes ein Schmiermittel aufgetragen ist.

6. Textilstoff naoh Anspruch 7» daduroh gekennzeichnet, dass der hochfeste thermoplastische Kunststoff aus einem Polyolefin besteht.

0

9» Textilstoff nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kettfaden aus Baumwolle bestehen.

10. Textilstoff nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kettfäden aus einem Material bestehen, dessen Elastizitätsgrenze mindestens gleich der der Baumwolle ist.

ο Textilstoff nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kettfaden aus einem Polyester bestehen.

12. Textilstoff nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kettfaden appreturfrei sind.

13. Textilstoff nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptteil der Fasern des genadelten ' Textilstoffes aus dem genannten hochfesten und thermoplastischen Kunststoff besteht.

14. Textilstoff nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern an beiden Außenseiten des Filzes mit einander verschmolzen sind, und dass die Fasern im Innern des Filzes unverschmolzen und beweglich sind.

15· Textilstoff nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmiermittel aus Kokosnussöl be-■ steht, dessen Menge ungefähr 4$ des Gewichtes des Textilstoffes beträgt.

16. Textilstoff nach einem der Ansprüche 7 bis I4, dadurch gekennzeiohnet, dass das Schmiermittel aus Erdnussöl besteht, dessen Menge ungefähr 3$ des Gewichtes des Textilstoffes beträgt.

"·■«-„

Leerseite