DE19517480A1 - Gittergewebe aus Polyesterfilamentgarn, Verfahren zu seiner Herstellung, Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Gittergewebe aus Polyester­ filamentgarnen nach Oberbegriff von Anspruch 1, ein Verfah­ ren zur Herstellung eines Gittergewebes nach Oberbegriff von Anspruch 7 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung die­ ses Verfahrens nach Oberbegriff von Anspruch 10.

Unter einem Gittergewebe wird im Rahmen der vorliegen­ den Anmeldung ein Gewebe verstanden, dessen Fadendichte pro Längeneinheit 0,5-10 Faden pro Zentimeter beträgt.

Ein derartiges Gittergewebe ist grundsätzlich zu un­ terscheiden von einem sogenannten vollflächigen Gewebe. Das Gittergewebe tendiert zu einer Auflösung der ohnehin kaum ausgeprägten Gitterfestigkeit an den Kreuzungspunkten zwi­ schen Kettfäden und Schußfäden. Der lockere innere Zusam­ menhalt der sich kreuzenden Fadenlagen bedingt, daß die Kreuzungspunkte fixiert werden müssen. Dies erfolgt bei be­ kannten Gitternetzen durch eine Kunststoffbenetzung des ge­ samten gewobenen Gitters. Der Nachteil beruht darauf, daß die Kunststoffbenetzung auch die Kettfäden bzw. Schußfäden außerhalb der Kreuzungsstellen mit umfaßt. Daher werden nicht nur die Fadeneigenschaften durch die Applikation des haltbringenden Kunststoffs verändert, sondern es wird auch zusätzliches Benetzungsmaterial benötigt.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, das bekannte Git­ tergewebe so zu verbessern, daß für die Verbindung der Kreuzungspunkte keine zusätzlichen Materialien benötigt werden.

Diese Aufgabe wird bei dem bekannten Gittergewebe ge­ löst durch die Merkmale des Anspruchs 1.

Aus der Erfindung ergibt sich der Vorteil, daß die fe­ ste Verbindung zwischen Kettfäden und Schußfäden an den ge­ meinsamen Kreuzungspunkten erfolgt, und daß trotzdem weder störender Einfluß auf die Fadeneigenschaften entsteht noch auf etwaigen nachfolgenden Verarbeitungsprozeß.

Dieser Vorteil wird dadurch erreicht, daß zumindest der Kettfaden oder der Schußfaden aus einem Materialgemisch besteht, von denen die eine Materialkomponente einen hohen Schmelzpunkt und die andere Materialkomponente, - auch Co­ polymer genannt -, einen niedrigen Schmelzpunkt hat.

Es sei für Polyester beispielsweise eine Schmelztempe­ ratur von ca. 257 Grad Celsius bekannt. Dann könnte in ei­ nem Beispiel und ohne Beschränkung der Erfindung das nied­ rig schmelzende Copolymer so auswählt werden, daß dessen Schmelzpunkt in der Größenordnung zwischen ca. 120 und 180 Grad Celsius liegt. Durch, im Verhältnis zum Polyester, niedrigeren Schmelzpunkt des Copolymers kann jedenfalls eine thermische Aktivierung der betreffenden Fäden im Kreu­ zungsbereich zwischen Kettfäden und Schußfäden erfolgen, ohne daß ein Zerschmelzen des Polyesters zu befürchten wä­ re.

Durch das Aufschmelzen des Copolymeranteils wird daher im Bereich der Kreuzungspunkte, allein durch Verschmelzung des Copolymers eine Fixierung zwischen Kettfäden und Schuß­ fäden stattfinden. Nach Abkühlen des zunächst aufgeschmol­ zenen Copolymers stellen sich die ursprünglichen Eigen­ schaften wieder ein. Ein störender Einfluß auf die vorgege­ benen Materialeigenschaften ist daher bei diesem Fixie­ rungsverfahren ausgeschlossen.

Geeignete Garne hierfür sind sogenannte Hybrid-Garne (z. B. Hoechst AG, Frankfurt/Main). Allerdings ist die Ver­ wendung dieser Garne als Filamentgarne zur Herstellung von Gittergeweben bislang noch nicht vorgekommen.

Die vorliegende Erfindung ist daher auch grundsätzlich zu unterscheiden von der Verwendung von Zwei-Komponenten- Garnen für vollflächiges Gewebe. Dies ist beispielsweise bekannt im Kunststoffbau. Dort werden Zwei-Komponenten- Garne als Matrix eingesetzt, jede der Komponenten übernimmt bestimmte Festigkeitseigenschaften/Hafteigenschaften des fertigen Bauteils. Bei diesem vollflächigen Gewebe besteht allerdings weder die Notwendigkeit, die Kreuzungspunkte miteinander zu fixieren, noch wirken sich die unterschied­ lichen Komponenten hinsichtlich der Schiebefestigkeit aus. Bei vollflächigem Gewebe wird bereits durch die relativ dichte Fadenzahl pro Längeneinheit eine ausreichend schie­ befeste Struktur erzielt.

Es soll ausdrücklich darauf hingewiesen sein, daß die Erfindung bereits realisierbar ist, sofern nur entweder der Kettfaden oder der Schußfaden mit den oben genannten Eigen­ schaften versehen ist. Allerdings führt eine Verwendung je­ weils von Mischgarn sowohl für Kettfaden als auch für Schußfaden, insbesondere die Verwendung identischer Misch­ garne, - zumindest hinsichtlich des Copolymeranteils -, zu einer weiteren Verbesserung des inneren Zusammenhalts an den Kreuzungspunkten des Gittergewebes.

Derartige Gittergewebe kommen bevorzugt im technischen Bereich vor, z. B. im Filterbau, so daß zumindest für die­ sen Anwendungsfall die Verwendung hochfester Polyestergarne vorgeschlagen wird.

Zur Aufheizung des vorverkreuzten Gittergewebes können sowohl berührungslose Heizungen als auch Kontaktheizungen verwendet werden. Die berührungslose Heizung bietet den Vorteil, daß eine Verschiebung des vorverkreuzten Gitterge­ webes zuverlässig unterbleibt. Für Kontaktwalzen empfehlen sich jedoch weitere Maßnahmen, um eine vorzeitige Verschie­ bung des Gittergewebes zu verhindern. Hierauf wird einge­ gangen.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung beruht auch auf der Tatsache, daß eine zur Herstellung geeignete Vorrich­ tung einfach in bestehende Webmaschinen integriert werden kann. Hierzu wird im wesentlichen vorgeschlagen, daß die Heizzone unmittelbar hinter der Schußfadeneintragszone an­ geordnet werden soll, um unbeabsichtiges Verschieben des Gittergewebes zu verhindern.

In einem Ausführungsfall kann die Heizeinrichtung ein ortsfester oder stückweise mitgeführter Strahlungsheizer sein. Vorgezogen wird jedoch hier eine Heizwalze zur Erzie­ lung eines kontinuierlichen Heizeffekts, während kontinu­ ierlicher Herstellung des Gittergewebes.

In jedem Falle kommt der Weiterbildung der Erfindung mit nachgeordneter Heizeinrichtung besondere Bedeutung zu. Berücksichtigt man nämlich, daß üblicherweise derartige Gitter bei nachgeordneter Imprägnierung zur Fixierung der Gittestruktur anschließend getrocknet werden und dabei einem bestimmten Wärmeeinfluß unterliegen, der zum an sich bekannten Schrumpfen des Garnes führt, wird dank dieser Er­ findung nunmehr dieser Wärmeschrumpf ebenfalls vorweggenom­ men, dies jedoch ohne den Behandlungsschritt "Imprägnier­ ung".

Das nach diesem vorliegenden Verfahren hergestellte Gittergewebe kann jedoch in Verbindung mit nachgeordneter Aufheizung thermisch so geführt werden, daß der Schrumpf­ prozeß bereits beim Aufwickeln des an den Kreuzungspunkten verschmolzenen Gittergewebes beendet ist.

Der Kunde erhält folglich ein schrumpfarmes Gitterge­ webe mit den Vorteilen der gänzlich unproblematischen Nach­ behandlung. Deshalb kommt dieser Weiterbildung der Erfind­ ung eine Doppelfunktion zu. Einerseits wird nämlich eine verschiebesichere Verklebung der Kreuzungspunkte im Gitter­ gewebe erzielt, während andererseits die außerhalb der Kreuzungspunkte befindlichen Garne sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung auf das Endmaß geschrumpft werden können.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausfüh­ rungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Gittergewebe in schemati­ scher Ansicht;

Fig. 2 einen vergrößerten Kreuzungspunkt 4 des Gitter­ gewebes nach Fig. 1;

Fig. 3 eine Vorrichtung zur Herstellung eines Gitter­ gewebes gemäß Fig. 1, 2;

Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung der Heizeinrich­ tung gemäß Fig. 3.

Sofern im folgenden nichts anderes gesagt ist, gilt die folgende Beschreibung stets für alle Figuren.

Fig. 1 zeigt ein Gittergewebe 1. Ein derartiges Git­ tergewebe 1 hat eine relativ geringe Fadendichte pro Län­ geneinheit. Abhängig von der Fadenstärke liegen übliche Fa­ dendichten zwischen 0,5 bis 10 Fäden pro Zentimeter. Es ist leicht vorstellbar, daß, - bedingt durch die lockere We­ bart -, die Schiebefestigkeit derartiger Gittergewebe prak­ tisch fehlt. Um hier jedoch zu einer schiebefesten Ausrü­ stung zu kommen, werden die Kreuzungspunkte 4 zwischen den Kettfäden 2 und den Schußfäden 3 durch thermische Aktivie­ rung des Copolymers miteinander verschmolzen. Wie hierzu die Fig. 2 zeigt, entsteht im Bereich der Kreuzungspunkte 4 stets ein verschmolzener Bereich 5, an welchem die Copo­ lymer-Anteile des Mischgarnes zwischen die Filamente der jeweils benachbarten Fäden eingedrungen sind, um dann an­ schließend dort abzukühlen.

Es ist daher ein weiterer Vorteil der Erfindung, daß beim Aufheizen des Copolymers eine relativ gute Verflüssi­ gung erfolgen kann, wodurch eine gute Penetration des auf­ geschmolzenen Copolymers zwischen die einzelnen Filamente begünstigt wird, ohne daß die Polyestereigenschaften des anderen Materials negativ beeinflußt werden.

Dieser Vorteil wird noch weiter begünstigt, wenn der Schmelzpunkt des Copolymers bezogen auf den Schmelzpunkt des Polyestermaterials soweit wie möglich entfernt ist, um nach Möglichkeit jede unerwünschte Temperaturbeeinflussung des Polyestermaterials zu verhindern.

Darüber hinaus zeigen Fig. 3, 4 eine entsprechende Vorrichtung, um das vorliegende Verfahren ausführen zu kön­ nen. In an sich bekannter Weise werden derartige Gitterge­ webe 1 auf Webmaschinen hergestellt. Hierzu wird von einem Kettbaum 7 oder von einem Gatter eine Kettfadenschar 8 ab­ gezogen und in breitgelegter Form über Führungswalzen ge­ führt. Von den insgesamt abgezogenen Kettfäden wird dann jeweils jeder zweite Kettfaden erfaßt und wechselsinnig un­ ter die Fadenschar aus den jeweils ersten Kettfäden ge­ führt. Im entstehenden Zwickel zwischen den aufgefachten Kettfäden wird nun der Schußfaden eingebracht. Hierzu wird im Takt des Fächers innerhalb der Schußeintragszone 9 der Schußfaden quer zwischen die ständig laufenden Kettfäden geschossen.

Danach wird, in an sich bekannter Weise, das so herge­ stellte Gittergewebe einem Aufwickelbaum 10 zugeführt. Der Aufwickelbaum 10 hat eine ausgeregelte Drehgeschwindigkeit, um eine möglichst konstante Längsspannung der Kettfäden zu erzielen. Bei derartigen Gittergeweben besteht nämlich stets das Problem, daß die Schußfäden ohne Vorspannung und somit auch ohne wesentliche Reibung an den Kettfäden anlie­ gen. Es ist daher notwendig, daß zumindest der Aufwickel­ vorgang mit möglichst gleichbleibender Kettfadenspannung erfolgt.

Wesentlich ist nun, daß unmittelbar hinter den Ver­ kreuzungsstellen im Bereich der Schußeintragszone 9 eine Heizeinrichtung 11 vorgesehen ist.

Wie Fig. 4 erkennen läßt, besteht eine derartige Heizeinrichtung aus einer drehend angetriebenen Heizwalze 12. Die Heizwalze 12 ist an einem Heizkreislauf angeschlos­ sen. Will man schnelle Reaktionszeiten erzielen, so emp­ fiehlt es sich, die Heizwalze z. B. als dampfgeheizte Walze zu führen.

Die derartige Heizwalze wird nun von dem vorverkreuz­ ten Gittergewebe mit einem Winkel von wenigstens 180 Grad umschlungen. Wie Fig. 4 zeigt, kann der Winkel auch erheb­ lich größer sein. Hierzu dienen zwei Andrückwalzen 13, 14, die unter einer gewissen Vorandruckkraft am Walzeneinlauf­ punkt 19 bzw. Walzenauslaufpunkt 20 an der Heizwalze 12 an­ liegen.

Wie man weiter anhand von Fig. 4 erkennt, erfolgt der Abzug des Gittergewebes mit einer vorgegebenen Kraft F2. Die beiden Andrückwalzen 13, 14 verhindern daher ein Durch­ rutschen des Gittergewebes auf der Heizwalzenoberfläche 12. Zwischen dem Einlaufpunkt 19 und dem Auslaufpunkt 20 bildet sich ein zugentkoppelter Bereich 21, auf dem die Beheizung des vorverkreuzten Gittergewebes verschiebungsfrei erfolgen kann. Insofern läßt sich im zugentkoppelten Bereich 21 der Prozeß zum Aufschmelzen des Copolymers im Bereich der Kreu­ zungsstellen verschiebesicher führen.

Weiterhin zeigt Fig. 3, daß die Heizeinrichtung 11 einen Temperaturfühler 15 umfaßt, welcher die jeweils aktu­ elle Heiztemperatur mißt. In einem Regler 16 wird die ge­ messene Temperatur mit einer vorgegebenen Solltemperatur verglichen. Die Solltemperatur liegt in jedem Fall oberhalb des Schmelzpunkts des Copolymers, jedoch unterhalb des Schmelzpunkts des Polyestermaterials. Bei Regelabweichungen wird das Ausgangssignal des Reglers über den Operationsver­ stärker 17 zu einem Stellsignal umgewandelt. Das Stellsi­ gnal wird dann dem Mischventil 18 so aufgegeben, daß eine geschlossene Regelung entsteht. Wird die Heizeinrichtung 11 insgesamt von einer Dampfheizung gespeist, bietet dies den zusätzlichen Vorteil schneller Reaktionszeiten bei Regelab­ weichungen mit trotzdem gutem Wärmeübergang zwischen Heiz­ medium und Heizwalze. Es ist daher für eine möglichst ge­ naue Prozeßführung notwendig, einen schnell reagierenden geregelten Heizungskreis zu verwenden.

Zur Funktion

Der Abzug der Kettfadenschar 8 führt diese zunächst einmal in den Bereich der Fachungszone zwischen den Füh­ rungswalzen wo in ans ich bekannter Weise der Schußeintrag stattfindet. Dabei werden die Kettfäden mit den Schußfäden verwebt. Infolge der Fachungsbewegung kann eine minimale Vorfixierung der Schußfäden in den Kettfäden erfolgen.

Während nun das vorgewebte Gitternetz weiter in Rich­ tung Heizwalze 12 geführt wird, durchläuft es auch den Be­ reich der vorgeordneten Andruckwalze 13 (siehe Fig. 4)
Dort wird das vorgewebte Gitternetz umgelenkt und in Rich­ tung zur Oberfläche der Heizwalze 12 geführt. Dabei pas­ siert es den Walzeneinlauf 19, wo die Kettfäden mit den Schußfäden bereits vorgewärmt verpreßt werden. Während des weiteren Umlaufens der Heizwalze 12 findet ein weiterer Wärmeübergang statt, wobei das Copolymer im Bereich der Kreuzungspunkte soweit verschmilzt, daß dabei eine Penetra­ tion des aufgeschmolzenden Copolymers zwischen die einzel­ nen Filamente von Kettfäden bzw. Schußfäden erfolgt. Die Penetration führt daher zu einem innigen Verbund der ein­ zelnen sich kreuzenden Filamente. Der Verbund beruht auf dem klebstoffartig verschmolzenen Copolymer.

Da der Bereich zwischen Walzeneinlaufpunkt 19 und Wal­ zenauflaufpunkt 20 im wesentlichen zugentlastet ist, be­ steht auch nicht die Gefahr, daß die vorgeschmolzene Gewe­ bestruktur unkontrolliert aufgelöst wird. Bei Annäherung der aufgeschmolzenen Kreuzungspunkte an den Walzenauslauf­ punkt 20 jedoch werden diese erneut zusammengepreßt. Hier­ durch wird das aufgeschmolzene Copolymer innig mit den sich kreuzenden Filamenten verbunden. Da es jedoch bereits aus­ reicht, geringste Mengen an Copolymer zuzusetzen, bzw. ent­ sprechende Polyestergarne zu verwenden, erfolgt bei dieser Schiebefest-Ausführung auch keine Verhärtung der Kreuzungs­ punkte. Insbesondere wenn sowohl die Kettfäden als auch die Schußfäden jeweils mit demselben Copolymer versetzt sind, lassen sich griffweiche Gittergewebe ohne Hartstellen er­ zielen.

Claims (13)

1. Gittergewebe (1) aus Polyesterfilamentgarn, wobei Kettfäden (2) und Schußfäden (3) des Gittergewebes an den Kreuzungspunkten (4) schiebefest miteinander ver­ bunden sind, dadurch gekennzeichnet daß

• 1.1 von den Kettfäden (2) und von den Schußfäden (3) we­ nigstens eines der beiden Fadenmaterialien aus Poly­ estermaterial hoher Schmelztemperatur und Copolymer niedriger Schmelztemperatur besteht, und daß
• 1.2 Kettfäden (2) und Schußfäden (3) an den Kreuzungs­ punkten (4) mittels des Copolymers miteinander ver­ schmolzen sind.

2. Gittergewebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß Kettfäden (2) und Schußfäden (3) jeweils aus einem Mischgarn bestehen, welches von Filamenten aus Poly­ estermaterial hoher Schmelztemperatur und Copolymer niedriger Schmelztemperatur gebildet wird.

3. Gittergewebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Kettfaden (2) und Schußfaden (3) dasselbe Copolymer aufweisen.

4. Gittergewebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet daß Kettfaden (2) und Schußfaden (3) aus demselben Misch­ garn bestehen.

5. Gittergewebe nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gitterteilung im Bereich zwischen 0,5 bis 10 Faden pro Zentimeter, vorzugsweise zwischen 1,5 bis 4 Fäden pro Zentimeter beträgt.

6. Gittergewebe nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß es sich um technisches Polyesterfilamentgarn mit hochfesten Eigenschaften handelt.

7. Verfahren zur Herstellung eines Gittergewebes nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar hinter den Verkreuzungsstellen (4), an denen die Schußfäden (3) mit den Kettfäden (2) ver­ kreuzt werden, das vorverkreuzte Gittergewebe (1) an einer Heizeinrichtung (11) vorbeigeführt wird, daß die Heizeinrichtung (11) auf eine Heiztemperatur oberhalb der Schmelztemperatur des Copolymers jedoch unterhalb der Schmelztemperatur des Polyestermate­ rials beheizt ist und daß nach dem Aufschmelzen des Copolymers eine Fixierung durch Druck erfolgt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Beheizung berührungslos erfolgt.

9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Beheizung zugleich mit der Fixierung erfolgt.

10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 7-9, bestehend aus einer Webmaschine, einem Kettbaum (7) einer Schußfa­ deneintragszone (9) und einer Aufwickeleinrichtung (10) für das Gittergewebe, dadurch gekennzeichnet,
daß unmittelbar hinter der Schußfadeneintragszone (9) eine Heizzone mit Heizeinrichtung (11) angeordnet ist,
daß die Heizeinrichtung (11) auf eine Temperatur größer der Schmelztemperatur des Copolymers, jedoch geringer als die Schmelztemperatur des Polyestermate­ rials beheizbar ist,
daß auf die Heizzone eine Fixierzone mit Fixierein­ richtung folgt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung eine mitbewegte Kontaktheizung ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung eine Heizwalze ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß Walzeneinlaufpunkt (19) und Walzenauslaufpunkt (20) von jeweils einer Andrückwalze (13, 14) bestimmt ist, und
daß die Andrückkraft mindestens so groß ist, daß zwischen Walzeneinlaufpunkt (19) und Walzenauslaufpunkt (20) ein zugentkoppelter Bereich (21) entsteht.