DE1957767A1 - Samtstoff - Google Patents

Description

• Samtstoff Die vorliegende Erfindung betrifft Samtstoff und ein Verfahren, um derartige Stoffe feuerhemmend und beständig gegen statische Aufladung zu machen.
• Samtstoffe aus brennbaren natürlichen Fäden bzw. Fasern, wie Baumwolle, sind bereits seit langem bekannt und werden seit vielen Jahren als Decken und Teppiche verwendet. In der letzten Zeit synthetische polymere Fasern, die ebenfalls brennbar sind, wie beispielsweise Fasern auf Cellulosebasis, Acrylharzfasern, Polyesterfaserns Nylonfasern und Polypropyler fasern, als Materialien zum Aufbau von Samtstoffen zunehmend Anwendung gefunden.
• Versuche, Samtgewebe weniger brennbar oder selbsterlöschend zu machen, haben nur begrenzten Erfolg gehabt. Die Behandlung mit bekannten feuerhemmenden Materialien setzt zwar die Entflammbarkelt herab, der behandelte Stoff besitzt jedoch häufig bestiinnjte unerwünschte Eigenschaften, wie schlechteres Anfühlen in der iand oder verminderte Weichheit. Eine derartige Behandlung schließt außerdem zusätzliche Verarbeitungsschritte ein', die zu den Herstellungskosten-des Stoffes hinzukommen. Diese feuerhemmenden Materialien werden außerdem im Verlauf der Zeit durch aufeinanderlelgendes Waschen oder Shampoonieren häufig aus dem Santstoff entfernt.
• Im Fall der polymeren Materialien sind während der. herstellung des Polymerisats bromhaltige Monomere in die Polymerisatstruktur eingeführt worden, um aus diesen Polymerisaten hergestellte Textilfäden selbsterlöschend zu machen. Diese Methode hat zwar in varlierendem Ausmaß Erfolg gebracht, jedoch sind die Fäden dieser Polymerisate im allgemeinen teuerer als ihre bromfreien Gegenstücke. Eine andere Möglichkeit, Samtstoffe feuerhemmend zu machen, besteht darin, das Unterlagematerial des Samtstoffes mit einem feuerhemmenden Material zu überziehen, oder in der Verwendung von Celluloseacetat.
• Ein anderes bei Samtstoffen auftretendes Problem ist die Ansammlung von statischer Elektrizität beim Laufen auf einem Teppich aus einem derartigen Stoff. Unter bestimmten Umständen und insbesondere bei Bedingungen mit niedriger Feuchtigkeit kann sich die statische elektrische Ladung in einem solchen Ausmaß ansammeln, daß beim Kontakt mit einem geerdeten Körper ein ullangenehmer Schlag auftritt. Diese unerwünschte Eigenschaft von Samtstoffan aus polymeren Materialien hat ihre breitere Anwendung als Teppiche verzögert.
• Die vorliegende Erfindung liefert ein Samt- bzw. Velours- bzw.
• Polgewebe, das aus einem Unterlagematerial und in diesem Unterlagematerial verankerten Fadenschleifen bzw. -schlingen besteht, wobei die Fadenschlingen einen metallischen Schichtstoffaden enthalten, der aus einer selbsttragenden Metallachicht und einer mit der Metall schicht verbundenen Polymerisatschicht besteht; wodurch das Polgewebe antistatische und feuerhemmende Eigenschaften besitzt.
• Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnung weiter erläutert. Dabei zeigen: Fig. 1 einen Schnitt in Richtung der Kette eines erfindungagemäßen Polgewebes, Fig. 2 eine stark vergrößerte perspektivische ansicht eines metallischen Schichtstoffadens, der in den erfindungsgemäßen Polgeweben verwendet werden kann, und Fig. 5 eine Ausführungsform eines Garnes, das einen metallischen Schichtstofffaden enthält und in den erfinaungsgemäßen Polgeweben verwendet werden kann.
• In Fig. 1 ist ein Polgewebe 10 gezeigt, das aus einem Unterlagematerial 11 besteht, wobei Fadenschlingen 12 in dem Unterlagematerial 11 verankert sind. In der gezeigten Ausführungsform besteht das Unterlagematerial 11 aus Kettfäden i3, verwoben mit Füllgarnen 14, wie es bereits bekannt ist. Das Unterlagematerial 11 kann jede andere bisher als Unterlagematerial für Polgewebe verwendete Struktur haben. Das Unterlagematerial 11 kann aus einem der bisher verwendeten Filme aufgebaut sein, beispielsweise aus Jute, Hanf, Baumwollgewebe oder Polyback.
• Die Yadenschlingen 12 bestehen aus einem Garn 15, das aus zwei oder mehreren Strängen 16 besteht. 3- und 4-strängige Garne 15 werden im allgemeinen verwendet und sind bevorzugt. Das Garn 15 enthält einen metallischen Schichtstoffaden 20, der im aligemeinen in einer Menge vorliegt, die 2 bis 90 und vorzugsweise 4 bis 15 Gew.-% des Garnes 15 gleich ist. Der Rest des Garnes 15 besteht aus Fäden 17.
• In Fig. 2 ist ein bevorzugter mete.llischer Schichtstoffaden 20 gezeigt, der in dem Polgewebe 10 verwendet werden kann. Diene metallischen SchichtstoXfäden 20 sind bereits bekannt und können durch bekannte S.rbeitsweisén hergestellt werden, wie sie beispielsweise in der USA-Patentschrift 3 069 746 beschrieben sind. Der metallische Schichtstoffaden 20 besteht im allgemeinen aus einer Metallschicht, die auf einer Seite mit einer Polymerisatschicht 22 in irgendeiner geeigneten Weise, beispielsweise durch ein Klebmittel 23, verbunden ist. Bei der in Fig.2 dargestellten bevorzugten Ausführungsform des metallischen Schichtstoffadens 20 ist die andere Oberfläche der Metallschj.cht 21 ebenfalls mit einer anderen''Polymerisatscilicht 24 verbunden, und zwar mittels eines Klebstoffes 25. Die Metallschicht 21 kann aus Kupfer, Silber, Nickel, Chrom, Blei, Zinn, Aluminium oder Legierungen davon bestehen. Aluminium ist aufgrund seiner Kombination von Eigenschaften wie hoher Iuktilltc'jt, Glanz, elektrischer Leitfähigkeit, thermischer Leitfähigkeit und Beständigkeit gegen Dunkelwerden durch Oxydation bevorzugt. Die polymere Schicht 22 kann mit der pol merken Schicht24,gleich oder verschieden sein. Wenngleich alle bekannten polymeren Materialien verwendet werden können, sind die fadenbildenden Polymerisate mit hoher Zugfestigkeit, wie beispielsweise die-Materialien auf Cellulosebasis, wie Cellulosebutyrat, die Polyamide, wie Nylon, die Polyolefine, wie kristallines Polypropylen, die bevorzugten Polymerisate, während die Polyester, wie Polyäthylenterephthalat; am meisten bevorzugt sind. Der metallische Schichtstoffaden 20 kann durch bereits bekannte Arbeitsweisen hergestellt werden, indem eine polymere Schicht 22 mit einer selbsttragenden Metallschicht 21 kombiniert wird. Aus noch nicht ganz verständlichen Gründen machen jedoch metallische Schichtstoffäden 20, die beispielsweise durch Vakuumdampfabscheidung oder durch Reduktion von Metallcarbonylen erzeugt worden sind, die sich ergebenden Polgewebe nicht selbsterlöschend und sind deshalb für die Verwendung bei der vorliegenden Erfindung nicht geeignet. Die auf einer polymeren Unterlage abgelagerten metallischen Schichten gemäß diesen Arbeitsweisen können nicht als selbsttragend bezeichnet werden. Diese metallischen Schichten haben im allgemeinen eine Dicke unter 5/U (0,2 mil)-.
• Die erfindungsgemäß brauchbaren metallischen Schichtstoffäden 20 können eine Breite von weniger als 0,025 mm (0,001 inch) bis über 6,25 mm (0,250 inch) haben, wenngleich Breiten innerhalb dieses Bereiches bevorzugt sind und eine Breite von 0,39 mm (0,0156 inch) für die meisten Anwendungen als geeignet befunden worden ist. In Abhängigkeit von Faktoren wie der Breite des Fadens 20 und der Dicke der Schichten 21 und 22, ob eine zweite polymere Schicht 24 vorliegt, deren Dicke und der Menge an Klebmittel 23 und 25 können die erfindungsgemäß brauchbaren metallischen Schichtstoffäden 20 ein Denier von 125 bis 500 und vorzugsweise von 200 bis 500 besitzen.
• Der metallische Schichtstoffaden 20 kann in das Garn 15 durch eine Vielfalt von Arbeitsweisen eingebracht werden, wird jedoch am zweckmaßigsten und vorzugsweise während der Spinn-oder Zwirnvorgänge darin eingearbeitet. Wenn beispielsweise, wie in Fig. 3 gezeigt ist, der metallische Schichtstoffaden 20 in dem Spinnvorgang-von dem Weg der Fäden weggesponnen wird, so ergibt sich ein Garn 30, bei dem der metallische Schichtstoffaden 20 auf der Oberfläche des Stranges 31 vorliegt. In diesem Fall besteht der Strang 31 aus brennbaren Fäden 17.
• Stränge, die im wesentlichen aus Fäden des metallischen Schichtstoffadens bestehen, können mit anderen Strängen kombiniert werden, die im wesentlichen aus dem Faden bestehen.
• Die bevorzugteste Methode zur Einarbeitung des metallischen Fadens 20 in das beim Aufbau der erfifldungsgemäßen Polgewebe verwendete Garn besteht darin, diesen während des Spinnvorganges zuzugeben, wobei in diesem Fall das sich ergebende Garn die in Fig. 1 als Garn 15 gezeigte -Struktur besitzt. Andere Methoden zur Binaroeitung des metallischen Schichtstoffadens 20 in Garne sind für den Fachmann leicht ersichtlich und es ist jede Methode, durch die dieser gleichmäßig in dem Garn verteilt wird, wirksam, um dem Polgewebe selbsterlöschenden Charakter ttu verleihen. Wenn der metallische Schichtstoffaden 20 dünner ist oder wenn die Metallschicht 21 dünner ist oder beides, so kann ein etwas erhöhtes Gewichtsverhältnis des metallic Schichtstoffaden8 20 erforderlich sein, µm den gleichen Grad an Feuerhemmungseigenschaft zu verleihen.
• Wenn metallische Schichtstoffäden mit variierender Dicke mit Metallschichten 21 mit variierende Dicke verwendet werden, so kann die'für die Verleihung von Feuerhemmung notwendige Mindestmenge vom Fachmann leicht bestimmt werden. Wenn beispielsweise die Metallschicht 21 eine Dicke von 11,25µ (0,00045 inch) und die polymere Schicht 22 und die polymere Schicht 24 jeweils eine Dicke von 0,39 mm (0,0156 inch) haben, so kann Beuerhemmungseigenschaft verliehen werden, wenn das Garn 5 Gew.- eines Fadens aus diesem Schichtstoff enthält.
• Die erfindungsgemäßen Polgewebe können ersichtlich auch einem ge Garne enthalten, die von den metallischen Schichtstoffäden 2Q frei sind, solange Garne, die diese Fäden verwenden, In dem Gewebe verteilt sind.
• Die bevorzugten Fäden 17 sind Fäden aus polymerisiertem Acrylnitril, die bis zu 20 % eines damit mischpolymerisierbaren Vinylmonomeren enthalten können Zu Beispielen von geeigneten Vinylmonomeren gehören u.a. Allylalkohol, Vinylacetat, herylamid, Methacrylamid, Methylacrylat, 2-Vinylpyridin, Äthylensulfonsäure und ihre Alkalimetallsaze, Vinylbenzolsulfonsäure und ihre Salze, 2-Sulfoäthylmethacrylat und seine Salze, Vinyllactame, wie Vinylcaprolactam und Vinylpyrrolidon, und Mischungen davon. Der Ausdruck Acrylnitrilpolymerisat urffaßt somit Homopolymerisate von Acrylnitril und zufällige Verteilung aufweisende Mischpolymerisate, Block- und Pfropfmischpolymerisate, die mindestens 80 Gew.-Va Acrylnitril enthalten.
• Diese Fäden von Acrylnitrilpolymerisaten sind bereits bekannt und im Handel erhältlich, weshalb sie nich-t weiter beschrieben zu werden brauchen.
• Die nachfolgenden Beispiele sollen die Erfindung weiter veranschaulichen. Alle Teile und Prozentangaben sind gewichtsbezogen, wenn nichts anderes angegeben ist.
• B e i s p i e l 1 Ein metallischer Schichtstoffaden wird folgendermaßen hergestellt: Eine Aluminiumfolie mit 11,25/u (0,00045 inch) Dicke wird auf zwei Polyäthylenterephthalatfolien mit 12,5 µ (0,0005 inch) Dicke unter Verwendung von Polyesterklebstoff aufgeschichtet.
• Der so erzeugte metallische Schichtstoff wird 60 Minuten'lang auf 1700G erhitzt, um den Klebstoff zu härten und die Polymerisatschichten mit der Aluminiumschicht zu verbinden. Der Schichtstoff wird dann in Fäden mit 0,4 mm (1/64 inch) Breite geschnitten, um einen metallischen Schichtstoffaden mit 240 Denier zu bilden.
• Garn A Ein einzelner Strang des obigen metallischen Schichtstoffadens wird in dem Spinnvorgang zu einem Faden aus homopolymerisiertem Acrylnitril hinzugefügt, um einen 2/1 Baumwollzahl-Strang herzustellen. Zwei von diesen Strängen werden miteinander verzwirnt, um ein zweisträngiges Garn herzustellen, das 9,0 Gew.- des metallischen Schichtstoffadens, bezogen auf das Gewicht des Garnes, enthält. Dieses Garn wird als Garn A bezeichnet.
• Garn B Die Arbeitsweise für Garii A wird mit der Ausnahme wiederholt, daß der metallische Schichtstoffaden in -dem Spinnvorgang von dem Weg des Fadens weggesponnen wird. Das sich ergebende Garn hat eine Struktur ähnlich wie in Fig. 3 gezeigt.
• Garn C Ein viersträngiges Garn wird hergestellt, indem zwei Stränge, die aus Fäden des metallischen Schichtstoffadens bestehen, und zwei Strenger Sie aus Fäden aus homopolymerisier,tem Acrylnitril bestehen, miteinander verzwirnt bzw. zusammengedreht werden.
• Garn D Es wird die Arbeitsweise für Garn C verwendet, mit der Ausnahme, daß ein Strang von metallischem Sehichtstoffaden anstatt von zwei Strängen verwendet wird.
• Garn E (zum Vergleich) Ein Vergleichsgarn aus 100 G polymerisiertem Acrylnitril, das keinen metallischen Schichtstoffaden enthält, wird zusammengezwirnt bzw.-gedreht, um ein 2/2 Baumwollzahl-Garn kerzustellen.
• Garn F (zum Vergleich) Eine Vergleichsprobe aus drei Strängen aus Fäden, wovon 70 % homopolymerisiertes Acrylnitril und 30 % modifizierte Acrylharzfasern sind, wird zur Herstellung eines 2/2 Baumwollzahl-Garnes miteinander verzwirnt bzw0 zusammengedreht. Die hier verwendeten modifizierten Acrylhyrzfäden werden aus Mischpolymerisaten von 60 % Acrylnitril und 40 % Vinylidenchlorid hergestellt.
• Die in Tabelle I aufgeführten Garne werden zur Herstellung von Polgeweben in ein Juteunterlagematerial getuftet. Des Gewebe werden in Hinblick auf ihren selbsterlöschenden Charakter bei Umgebungsbedingungen (200C) getestet. Das Unterlagematerial enthält keinen Latex. Der Entflammbarkeitstest wird durchgeführt, indem eine für eine festgelegte Zeit brennende Pille aus Methenamin entzündet wird. Die Ergebnisse dieser Tests sind in der nachfolgenden Tabelle I zusammengestellt.
• T a b e l l e I lezeichnung des Gew. - metallischer Garns in dem Pol- Schichtstoffaden im gewebe Garn Testergebnisse A 9,0 selbsterlöschend B 9,0 selbsterlöschend C 9,0 selbsterlöschend D 4,5 langsam brennend und nicht selbsterlöschend E 0 verbrennt vollständig F 0 langsam brennend und nicht selbsterlöschend B e i s p i e l 2 Die Polgewebe von Beispiel 1, bei denen die Garne A, B und F verwendet worden sind, werden einem statischen Elektrizitätstest unterworfen, Dieser Test wird durchgeführt, indem eine kreisförmige Probe des Polgewebes mit 108 mm (4 1/4 inch) Durchmesser mit einer Geschwindigkeit von 1800 Upm rotiert wird, während eine Messingrolle gegen die Fäden der Probe reibt. Eine ruhende Sonde ist mit der Messingrolle verbunden, um jede sich entwickelnde statische Ladung anzuzeigen. Die statische Ladung wird durch ein elektrostatisches Voltmeter in elektrostatischen Einheiten gemessen. Die Ergebnisse dieser Tests sind in Tabelle II zusammengestellt: T a b e l l e II Bezeichnung Gew.-% me- statische Elektrizität des Garns in tallischer (elektrostatische Einheiten) dem Polgewebe Schichtstofffaden in dem Appretur (1) nach Wa- nach Be-Garn enthalten- sehen mit handlung des Garn Detergent mit Lö-(2) sungsmittel (3) A 9,0 0 0 0 D 4,5 0 0 0 F O 0 0 3100 (1) Wie vom Hersteller erhalten.
• (2) Diese Proben werden mit einem Deterge-ai gewaschen, mit Wasser gespült, getrocknet und in Luft 24 Stunden lang zwei 200C und 65 relativer Feuchtigkeit äquilibriert.
• (3) Diese Proben werden nacheinander unter Rühren in drei getrennten Isopropanolbädern gewaschen.

Claims (7)

P A T E N T A N S P R Ü C H E

1. Samt- bzw. Velours- bzw. Polgewebe, bestehend aus einem Unterlagematerial und in dem Unterlagematerial verankerten Fadenschleifen bzw. -senlingen, dadurch gekennzeichnet, daß die Fadenschlingen einen metallischen Schiclltstoffaden enthalten, der eine selbsttragende Metallschicht und eine mit der Metallschicht verbundene Polymerisatschicht umfaßt, wodurch das Polgewebe antistatische und feuerhemmende Eigenschaften besitzt.

Polgewebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallscllicht aus Aluminium besteht.

3. Polgewebe gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnest, daß die Polymerisatschicht aus Polyäthylenterephtalat besteht.

4. Polgewebe gemäß einem der vorhergehende Ansprüche.

dadurch gekennzeichnet, daß der metallische Schichtstoffaden eine zweite Polymerisatschicht enthält und daß die beiden Polymerisatschichten mit entgegengesetzten Seiten der selbsttragenden Metallschicht verbunden sind.

5. Polgewebe gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der metallische Schichtstoffaden 2 bis 90 Gew.-% der fadenschlingen ausmacht.

6. Polgewebe gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fadenschlingen einen Acrylnitrilpolymerisatfaden enthalten.

7. Verfahren, um Schlingen enthaltende Polgewebe ar,tistatisch und feuerhemmend zu machen, dadurch gekennzeichnet, daß man in die Fadenschleifen einen metallischen Schichtstofiden einarbeitet, der eine selbsttragende Metallschicht und eine mit der Metallschicht verbundene Polymerisatschicht enthält.