DE1935877A1 - Verfahren zum Herstellen eines verfestigten Fadengeleges aus Endlosfasergarn - Google Patents

Description

• Verfahren zum Herstellen eines verfestigten Fadengeleges aus Endlosfasergarn Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines verfestigten Fadengeleges aus vorwiegend Endlosfasergarn, z.B. zur Verstärkung von Kunststoff- oder Gummiartikeln, zur Verwendung als Bodenbelag, Oberstoff, Einlagestoff und dergleichen.
• Es ist bereits bekannt, Fasergelege, die auch als Schmelzspinn-Vliesstoffe bezeichnet werden, für die Verwendung als Einlagestoffe und als Oberstoffe sowie als Xrägermaterial für Kunstleder, als Verstärkung für Spaltleder und als Unterlagematerial für Tufting-Teppiche herzustellen.
• Dabei wird das faserbildende Hochpolymere mit Hilfe besonderer Spinndüsen, hinter denen Verstreckungsluft zugeführt wird, zu endlosen Filamenten ausgesponnen. Bei einem ersten bekannten Verfahren verwendet man Spinnbrausen mit kreisförmig angeordneten Düsen, aus denen die Fäden in Strängen abgezogen und dabei mit Hilfe von Luft verstreckt werden. Bei einem anderen bekannten Verfahren sind die Spinndüsen in Reihen angeordnet, so daß die Fäden in einem breiten Schleier entstehen. Bei dem ersten Verfahren wird eine gleichmäßige Faserablage, wie sie zur Erzielung eines Vlieses erforderlich ist, dadurch erreicht, daß die Fäden hinter den Spinndüsen gleichpol% elektrisch aufgeladen werden, so daß sie sich auseinanderspreizen.
• Bei dem zweiten Verfahren ist diese Maßnahme überflüssig, weil die Fäden hinter den Düsen voneinander getrennt bleiben.
• Bei den bekannten Verfahren wird eine Wirrvliesverteilung angestrebt. Da das Filament bzw. der Endlosfaden beis Verstrecken soweit kristallisiert, daß keinerlei Elebeigenschaften zurückbleiben, müssen die lose aufeinanderliegenden Baserlagen verfestigt werden. Dies erfolgt üblicherweise durch eine Hitze- und Druckbehandlung zwischen beheizten Walzen. Die Fasern verschweißen an den Kreuzungsstellen und das Endprodukt ist verhältnismäßig steif. Es ist auch bekannt, durch besonders zugeführte Bindemittel 6der durch miteingesponnene Bindefasern, die einen niedrigeren Erweichungspunkt als die restlichen das Vlies bildenden Fasern haben, die Verfestigung zu erzeugen.
• Daneben ist noch die Verfestigung derartiger Filamente durch Vernadelung bekannt.
• Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, nach welchem ein Fadengelege auf einfache Art bei seiner Herstellung den Erfordernissen angepaßt werden kann, die an das fertige Produkt bei den verschiedenen Verwendungen gestellt werden. Es wurde gefunden, daß diese Aufgabe dadurch gelöst werden kann, daß .erfindungsgemäß Fäden mit bis zu etwa 100 Drehungen mit im wesentlichen einer Hauptrichtung folgendem Verlauf abgelegt und durch einen Nadelvorgang verfestigt werden. Uberraschenderweise ist es nicht erforderlich, die Fäden in Filamente auseinanderzuziehen; dies erfolgt vielmehr beim Vernadeln. Gleichzeitig ergibt sich eine sehr gleichmäßige Verteilung der Filamente und damit einileichmäßiges Fertigprodukt, ohne daß besondere Vorkehrungen für die Gleichmäßigkeit der Fadenablage getroffen werden müssen. Im Gegensatz hierzu ist es bekanntlich beim Verfestigen von Stapelfasern durch Vernadelung außerordentlich schwierig, die erforderliche gleichmäßige Faserzuführung zu erzielen.
• Das Fadengelege kann mit einem Flächengebilde vernadelt werden, beispielsweise einem Gewebe, Gewirke, Vlies, Papier, einer Kunststoff-Folie oder dergleichen. Dabei ist es möglich, die Fäden auf der Oberseite des Blächengebildes abzulegen und dann zu vernadeln. Die Vernadelung kann auch von unten nach oben erfolgen, wobei auf die abgelegten Fäden das Flächengebilde aufgelegt wird. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, von beiden Seiten zu vernadeln, so daß sich das Flächengebilde praktisch in der Mitte zwischen zwei vernadelten Fadenlagen befindet.
• Eine letzte Möglichkeit besteht darin, die Fäden zwischen zwei Flächengebilde einzubringen und sie dann mit diesen zu vernadeln.
• Je nach dem späteren Verwendungszweck des Fertigprodukts werden die Fäden abgelegt. Erfolgt die Ablage des Fadengeleges in sich dachziegelartig überlagernden Wellen, so zeichnet sich das Fertigprodukt durch besondere Voluminität und Nachgiebigkeit senkrecht zur Oberfläche aus. Gleichzeitig ergibt sich durch die Vernadelung eine gute Festigkeit in Längsrichtung.
• Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Fäden, bezogen auf die Längsrichtung des Fadengeleges, wellenförmig, ggflls. in gegensinnig zueinander verlaufenden Wellenlinien, abzulegen. In diesem Falle wird eine erhöhte Festigkeit in Längsrichtung bei geringerem Volumen und geringerer Nachgiebigkeit senkrecht zur Oberfläche erzielt.
• Werden die Fäden, bezogen auf die Längsrichtung des Fadengeleges, im wesentlichen geradlinig abgelegt, weist das Fertigprodukt in Längsrichtung nur eine unwesentliche Dehnung auf.
• Weitere Möglichkeiten zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bestehen darin, auf ein bereits verfestigtes Fadengelege weitere Fäden auf zunadeln oder mehrere Schichten des fertigen Geleges miteinander durch Vernadeln zu verbinden.
• In allen Fällen können zur Vernadelung zusätzlich Stapelfasern verwendet werden.
• Schließlich können Fäden und/oder Stapelfasern mit unterschiedlicher Schrumpffähigkeit verwendet und das Fadengelege nach der Verfestigung einer die Schrumpfung der schrumpffähigen Bestandteile hervorrufenden Behandlung unterzogen werden.
• Wesentlich ist, daß das Fadengelege vor der Verfestigung eine für seiner spätere Verwendung bestimmte Orientierung erhält. So bald z.B. ein bestimmtes Volumen des Fadengeleges notwendig ist, wird, wie erwähnt, beispielsweise die dachziegelartige Ablage gewählt. In Fällen in denen eine geringe Dehnung verlangt wird, legt man die Fäden möglichst geradlinig ab. Durch die Kombination der verschiedenen Fadenablagen lassen sich die verschiedensten technischen Eigenschaften erreichen.
• Beim Verfestigen durch den Nadelvorgang wird eine Vielzahl geeigneter Nadeln eingestochen und herausgezogen. Dadurch werden die Fasern im Fadengelege gegeneinander verschlungen.
• Durch die Verfestigung des erfindungsgemäß vorbereiteten Fadengeleges tritt eine Art von Vernähung ein, bei der die von einer Nadel durch das Flächengebilde hindurch- oder in dieses hineingezogenen Einzelkapillaren Schlaufen bilden.
• Durch die Verfestigung werden die Kapillaren in ihrem vorherbestimmten Verlauf festgelegt.
• Die Eigenschaften des Fadengeleges können durch die Verwendung verschiedener Fasern, vor allem solcher mitunterschiedlichem Schrumpf, beeinflußt werden. Dabei läßt sich durch Hitzeeinwirkung eine bessere Verfestigung über sogenannte Schrumpffasern, die vernadelt werden, oder eine größere Sprungelastizität über das unterschiedliche Schrumpfverhalten verschiedener Fasern erreichen.
• Allen Ausführungsformen ist der Vorteil gemeinsam, daß die Dehnung genau-vorherbestimmt werden kann, weil bereits völlig verstreckte Fäden verwendet werden.
• Die Erfindung wird anhand schematischer Abbildungen erläutert.
• Es zeigt: Fig. 1 das Ablegen des Endlosfasergarns zu einem Fadengelege nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, Fig. 2 die Verfestigung durch Vernadeln, Fig. 3 eine Draufsicht auf eine andere Ausführungsform der Erfindung, Fig. 4 eine weitere Ausführungsform der Erfindung in der Draufsicht, Fig. 5, senkrechte Schnitte durch Fadengelege, die 6 und 7 mit Flächengebilden vernadelt sind.
• Gemäß Fig. 1 werden Endlosfäden 1 auf einer Unterlage 2 abgelegt. Die Fäden 1 gehen durch einen hin- und herbewegten Badenleger 7, dessen Bewegungen so abgestimmt sind, daß sich ein Fasergelege 3 ergibt, dessen Fäden dachziegelartig übereinanderlingende Wellen bilden. Die Fäden verlaufen im wesenthohen allel zueinander und in Längsrichtung des Gelege.
• Das auf diese Weise erzeugte Fasergelege 3 wir gemäß Fig. 2 durch einen Nadelvorgang verfestigt. Dabei werden Nadeln 4, die mehr oder weniger dicht neben- und hintereinander an auf- und abbewegten Nadelbalken befestigt sind, in das Fadengelege hineingestochen und wieder zurückgezogen. Einige der Nadeln treffen beim Einstechen auf Kapillare der Fäden, die sie zuSchlaufen, wie in Fig. 2 bei 5 angedeutet, in das Gelege hineinziehen.
• Falls dies gewünscht wird, kann die Vernadelung des Fadengeleges 3 mit einem Flächengebilde 6, beispielsweise einem Gewebe, Gewirke, Vlies oder sonstigem geeigneten Material, erfolgen.
• Die Fäden können gemäß Fig. 3 auch zu einem in der Draufsicht wellenförmig verlaufenden Fadengelege 3a abgelegt werden.
• Die Wellenform der abgelegten Fäden wird durch entsprechende Bewegung des Fadenlegers 7 in Querrichtung erzeugt.
• Fig. 4 veranschaulicht eine andere Ablageform des Fasergeleges. Hierbei wird mit Hilfe von zwei sich zueinander entgegengesetzt hin- und herbewegenden Fadenlegern eine doppelte Wellenform der Fäden erzeugt, so daß das Fadengelege in 3b insgesamt aus zueinander gegensinnig wellenförmig gelegten Fäden besteht.
• Auch die gemäß Fig. 3 und 4 hergestellten Fadengelege werden durch einen Nadelvorgang gemäß Fig. 3 verfestigt, wobei wiederum wahlweise die Vernadelung mit einem Flächengebilde 6 möglich ist.
• Die Vernadelung mit einem Flächengebilde kann gemäß Fig. 5 entweder so erfolgen, daß sich das Fadengelege 3 auf einer Seite des Flächengebildes 6 befindet.
• Gemäß Fig. 6 ist es auch möglich, auf beide Seiten des Flächengebildes 6 eine Fadenschicht aufzubringen, die, wiederuin durch Vernadeln, verfestigt wird.
• Schließlich kann das Fadengelege 3 gemäß Fig. 7 auch zwischen zwei Flächengebilden 6 angeordnet werden; auch hierbei wird die Verbindung zwischen den einzelnen Schichten durch Vernadeln hergestellt.

Claims (10)

Patentansprüche :

1. Verfahren zum Herstellern eines verfestigten Fadengeleges aus Endlosfasergarn, z.B. zur Verstärkung von Kunststoff-oder Gummiartikeln zur Verwendung als Bodenbelag, Oberstoff, Tinlagestoff und dergleichen, d a d u r c h g e -k en n z ei c h n e t , daß Fäden (1) mit bis zu etwa 100 Drehungen mit im wesentlichen einer hauptrichtung folgendem Verlauf (3, 3a, 3b) abgelegt und durch einen ladelvorgang verfestigt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Verfestigung durch Sinnadeln einzelner Kapillare der Fäden in ein Flächengebilde (6) erzeugt wird.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Vernadelung mit einem unter und/oder über oder beiderseits des Fadengeleges (3) angeordneten Flächengebilde (6) durchgeführt wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß als Flächengebilde (6) ein Gewebe, Gewirke, Vlies, Papier, eine Kunststoff-Folie oder dergleichen verwendet wird.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, d a d u r c h g e 1: e n n z e i c h n e t , daß die Fäden (1) des Fadengeleges (3) in sich dachziegelartig überlagernden Wellen abgelegt werden.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, d a d u r c Ii g e k e n n z e i c h n e t , daß die Fäden, bezogen auf die Längsrichtung des Fadengeleges (a), wellenförmig abgelegt werden.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 als 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Fäden, bezogen auf die Längsrichtung des Fadengeleges (3b), in gegensinnig verlaufenden Wellenlinien abgelegt werden.

8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, d a du r c h g e k e ii n z e i c h n e t , daß die Fäden, bezogen auf die Längsrichtung des Fadengeleges, im wesentlichen geradlinig abgelegt werden.

9. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zur Vernadelung zusätzlich Stapelfasern verwendet werden.

10. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß Fäden und/oder Stapelfasern mit unterschiedlicher Schrumpffähigkeit verwendet werden und das Fadengelege nach der Verfestigung einer die Schrumpfung der schrumpffähigen Bestandteile hervorrufenden Behandlung unterzogen wird.

L e e r s e i t e