DE1957767C

DE1957767C - Florgewebe

Info

Publication number: DE1957767C
Authority: DE
Inventors: Reginald Mak Newport News; Kirkman Worth Greeson; Lowry Charles Everett; Williamsburg; Va. Ngo (V.StA.). B25c 1-00
Original assignee: Dow Chemical Co
Current assignee: Dow Chemical Co
Publication date: 1972-11-02

Description

Die Erfindung betrifft feuerhemmende und gegen statische Aufladung beständige Florgewebe.

Florgewebe bzw. Samtstoffe aus brennbaren natürlichen Fäden bzw. Fasern, z. B. Baumwoll fasern, sind bereits seit langem bekannt und werden seit vielen Jahren als Decken und Teppiche verwendet. In der letzten Zeit haben synthetische polymere Fäden oder Garne, die ebenfa.ls brennbar sind, wie beispielsweise solche auf Cellulosebasis aus Acrylharz, Polyester, Polyamid und Polypropylen, zum Aufbau von Florgewebe zunehmend Anwendung gefunden.

Versuche, Florgewebe weniger brennbar oder selbsterlöschend zu machen, haben nur begrenzten Erfolg gehabt. Die Behandlung mit bekannten feuerhemmenden Materialien ~etzt zwar die Entflammbarkeit herab, der behandelte Stoff besitzt jedoch häufig bc timmte unerwünschte Eigenschaften wie schlechteres Anfühlen in der Hand oder verminderte Weichheit. Eine derartige Behandlung soni^ßt außerdem zusätzliche VerarbHtungsschritte ein. die zu den Herstellungskosten des Stoffs hinzukommen. Diese feuerhemmenden Materialien werden außerdem im Verlauf der Zeit durch aufeinanderfolgendes Waschen oder Shampoonieren häufig aus dem Samtstoff entfernt.

Im Falle der polymeren Materialien sind während der Herstellung des Polymerisats bromhaltige Monomere in die Polymerisatstruktur eingeführt worden, um aus diesen Polymerisaten hergestellte Textilfaden selbsterlöschend zu machen. Diese Methode iiat zwar in variierendem Ausmaß Erfolg gebracht, jedoch sind die Fäden dieser Polymerisate im allgemeinen teurer als ihre bromfreien Gegenstücke. Eine andere Möglichkeit, Florgewebe feuerbc nmend zu machen, besteht darin, das Unterlagematerial des Florgewebes mit einem feuerhemmenden Material zu überziehen, oder in der Verwendung von Celluloseacetat.

Beide Möglichkeiten sind jedoch unbefriedigend, da im letzteren Fall die Qualität zu wünschen übrigläßt und im ersteren Fall zusätzliche Arbeitsschritte erforderlich sind und Griff und Aussehen des Gewebes und die Haltbarkeit der Selbstlöschungseigenschaften wenig befriedigend sind.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines wenig brennbaren bzw. selbstlöschenden Florgewebes, welches die obenerwähnten Nachteile nicht aufweist.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch ein Florgewebe, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß als Florfaden. Schichtstoffäden verwendet werden, welche aus einer selbsttragenden Metallschicht und aus einer mit der Metallschicht verbundenen Polymerisatschicht bestehen.

Die Verwendung metallisch glänzender Game zur Erzielung dekorativer Effekte bei jacquard-gewebtem Velourgewebe war bereits aus dem deutschen Gebrauchsmuster 6 933 993 bekannt. Ebenso war es aus der USA.-Patentschrift 3 069 746 bekannt, besondere dekorative Effekte bei Geweben durch rnetallhaltigs Fäden hervorzurufen. Irgenaein Hinweis, daß mit den erSndungsgemäß verwendeten, metallhaltigen Schichtstoffäden einem Florgewebe selbstlöschende bzv,'. flammhemmende Eigenschaften verliehen werden können, ließ sich daraus jedoch nicht entnehmen. Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung weiter erläutert. Dabei zeigt

F i g. 1 einen Schnitt in Richtung der Kette eines e^findungsgemäßen Polgewebes,

F i g. 2 eine stark vergrößerte perspektivische Ansicht eines metallischen Schichtstoffadens, der in den erfindungsgemäßen Polgeweben verwendet wird, und

F i g. 3 eine Ausführungsform eines Garnes, das einen metallischen Schichtstoffäden enthält und in den erfindungsgemäßen Polgeweben verwendet wird.

In F i g. 1 ist e_n Polgewebe 10 gezeigt, das aus

einem Grundgewebe 11 besteht, wobei Florgarne 12 in dem Grundgewebe 11 verankert sind. Das Grundgewebe 11 besteht aus Kettfäden U. verwoben mit Schußgarnen 14, wie es bei cits bekannt ist. Das Grundgewebe Il kann jede andere bisher für Polgewebe verwendete Struktur haben. Das Grund-

jo gewebe 11 kann aus einem der bisher verwendeten Fasern aufgebaut sein, beispielsweise aus Jute. Hanf. Baumwollgewebe. Die Florgarne 12 bestehen aus einem Garn 15, das aus zwei od?r mehreren Strängen 16 besteht. Drei- und viersträngige Garne 15 werden im allgemeinen verwendet und s^;nd bevorzugt. Das Garn 15 enthält einen metallischen Schichtstofffaden 20, der im allgemeinen in einer Menge vorliegt, die 2 bis 90 und vorzugsweise 4 bis 15 Gewicht> prozent des Garnes 15 beträgt. Der Rest des Garnes 15 besteht aus Fäden 17.

In F i g. 2 ist ein bevorzugter metallischer Schichtstoffäden 20 gezeigt, der in uem Polgewebe 10 verwendet wird. Diese metallischen Schici.tstcfffäden 20 sind bereits bekannt und können durch bekannte Arbeitsweisen hergestellt werden, wie sie beispielsweise in der USA.-Patentschrift 3 069 746 beschrieben sind. Der metallische Schichtstoffäden 20 besteht im allgemeinen aus einer Metallschicht 21. die auf einer Seite mit einer Polymerisatschicht 22 in irgendeiner geeigneten Weise, beispielsweise durch ein Klebmittel 23, verbunden ist. Bei der in F i g. 2 dargestellten bevorzugten Ausführungsform des metallischen Schichtstoffadens 20 ist die andere Oberfläche der Metallschicht 21 ebenfalls mit einer PoIymerisa^fschicht 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 auf Grund seiner Kombination von Eigenschaften, wie hoher Duktilität, Glanz, elektrischer Leitfähigkeit, thermischer Leitfähigkeit und Beständigkeit gegen Dunkelwerden durch Oxydation, bevorzugt. Die polymere Schicht 22 kann mit der polymeren Schicht 24 gleich oder verschieden sein. Wenngleich die bekannten polymeren Materialien verwendet werden können, sind die fadcnbildenden Polymerisate mit hoher Zugfestigkeit, wie beispielsweise die Materialien auf Cellulosebasis, wie Cellulosebutyrat, die Poly-

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amide, 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 SchichtstoflMden 20, die beispielsweise durch VakuumdampfabsclHdung 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 geuiäß diesen Arbeitsweisen können nicht als selbsttragend bezeichnet werden. Diese metallischen Schichten haben im allgemeinen eine Dicke unter 5 μ.

Die erfindungsgemäß brauchbaren metallischen Schichistoffäden 20 können ^aine Breite von weniger als 0,025 mm bis über 6.25 mm haben, wenngleich Breiten innerhalb dieses Bereiches bevorzugt sind und eine Breite von 0,39 mm 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 Schichtstoftaden 20 einen Titer 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 zweckmäßigsten und vorzugsweise während der Spinn- oder Zwirnvorgänge darin eingearbeitet. Wenn beispielsweise, wie in F i g. 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 bevorzugte Methode zur Einarbeitung des metallischen Fadens 20 in das beim erfindungsgemäßen Polgewcbe verwendete Garn besteht darin, diesen während des Spinnvorganges zuzugeben, wobei in diesem Fall das sich ergebende Garn die in F i g. 1 als Garn 15 gezeigte Struktur bes^zt. Andere Methoden zur Einarbeitung 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 zu verleihen. Wenn der metallische Schichtstoffaden 20 dünner ist oder wenn die Metallschicht 21 dünner ist oder beides, so kann ein etwas erhöhtes Gev.ichtsverhältnis des metallischen Schichtstoffadens 20 erforderlich sein, um den gleichen Gra-.J an Feuerhemmungseigenschaft zu verleihen. Wenn metallische Schichtstoffaden mit variierender Dicke mit Metallschichten 21 mit variierender Dicke vei wandet werden, so kann die für die Verleihung von Feuerhemmung notwendige Mindestmenge vom Fachmann leicht bestimmt werden.

Wenn beispielsweise die Metallschicht 21 eine Dicke von 11,25 μ und die polymeren Schichten 22 und 24 jeweils eine Dicke von 0,39 mm haben, so kann Feuerhemmungseigenschaft verliehen werden, wenn das Garn 5 Gewichtsprozent eines Fadens aus diesem Schichtstoff enthält. Die erfindungsgemäßen Polgewebe können ersichtlich auch einige Garne entfalten, die von den metallischen Schichtstoffäden 20 frei sind, solange Garne, die diese Fäden verwenden,

:o in dem Gewebe verteilt sind.

Die bevorzugten Fäden 17 sind Fäden aus polymerisiertem Acrylnitril, die b<s zu 20% eines damit mischpolymerisierbaren Vinvimonomers enthalten können. Zu Beispielen von geeigneten Vinylmono-

r5 rreren gehören unter anderem Allylalkohol, Vinylacetat, Acrylamid, Methacrylamid, Methylacrylat. ^-Vinylpyridin, Äthylensulfonsäure und ihre Alkalimetallsalze, Vmylbenzolsulfonsäure und ihre Salze, 2-Sulfoäthylmethacrylat ur * seine Salze. Vinyllactame, wie Vinylcaprolactam md Vinylpyrrolidon, und Mischungen davon. Der Ausdruck Acrylnitrilpolymerisat umfaßt somit Homopolymerisate von Acrylnitril und zufällige Verteilung aufweisende Mischpolymerisate, Block- und Pfropfmischpolymerisate,

die mindestens 80 Gewichtsprozent Acrylnitril enthalten. Diese Fäden von Acrylnitrilpolymerisaten sind bereits bekannt und im Handel erhältlich, weshalb sie nicht weiter beschrieben zu werden brauchen. Die nachfolgenden Beispiele sollen die Erfindung weiter veranschaulichen. Alle Teile und Prozentangaben sind gewichtsbezogen, wenn nichts anderes angegeben ist.

Beispiel 1

Ein metallischer Schichtstoffaden wird folgendermaßen hergestellt: Eine Aluminiumfolie mit 11.25 μ Dicke wird auf zwei Polyäthylenterephthalatfolien mit 12,5 μ Dicke unter Verwendung von Polyesterklebstoff aufgeschichtet. Der so erzeugte metallische

Schichtstoff wird 60 Minuten lang auf 170°C erhitzt, um den Klebstoff zu härten und die Polymerisatschichten mit der Aluminiumschicht zu verbinden. Der Schichtstoff wird dann in Fäden mit 0,4 mm Breite geschnitten, um einen metallteilen 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. Zwei von diesen Strängen werden miteinander verzwirnt, um ein z'veisträngiges Garn herzustellen, das 9 ^Λ Gewichtsprozent des metallischen Schichtstoffaaens, bezogen auf das Gewicht des Garr.es, enthält. Dieses Garn wird als Garn A bezeichnet.

Garn B

Die Arbeitsweise für Garn A wird mit der Aus-

f>o nähme wiederholt, daß der metallische Schichtstofffaden in dem Spinnvorgang von dem Weg des Fadens

weggesponnen wird. Das sich ergebende Garn hat

eine Struktur ähnlich wie in F i g. 3 gezeigt.

_6<i Garn C

Ein vierstrüngiges Garn wird hergestellt, indem zwei Stränge, die aus Fäden des metallischen Schichtstoffadens bestehen, und zwei Stränge, die aus Fäden

aus homopolymerisiertem 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 Schichtstoffaden anstatt von zwei Strängen verwendet wird.

Garn E (zum Vergleich)

Ein Vergleichsgarn aus 100% polymerisiertem Acrylnitril, das keinen metallischen Schichtstofladen enthält, wird zusammengezwirnt bzw. -gedreht.

Garn F (zum Vergleich)

Eine Vergleichsprobe aus drei Strängen aus Fäden, wovon 70% homopolymerisiertes Acrylnitril und 30% modifizierte Acrylharzfasern sind, wird zur Herstellung eines Garnes miteinander verzwirnt bzw. zusammengedreht. Die hier verwendeten modifizierten Acrylharzfäden werden aus Mischpolymerisaten von 60% Acrylnitril und 40% Vinylidenchlorid hergestellt.

Die in Tabelle I aufgerührten Garne werden zur Herstellung von Polgeweben in ein Jutegrundgewebe getuftet. Diese Gewebe werden in Hinblick auf ihren selbsterlöschenden Charakter bei Umgebungsbedingungen (20⁰C) getestet. Das Unterlagematerial enthält keinen Latex. Der Er.tflamnibarkeitstest wird durchgeführt, indem eine für eine festgelegte Zeit brennende Pille aus Methanamin entzündet wird. Die Ergebnisse dieser Tests sind in der nachfolgenden Tabelle I zusammengestellt.

Tabelle I

Bezeichnung des Garns in dem Polygewebc	Gewichtsprozent metallischer Schichtstofladen im Garn	Testergebnisse
A B C	9,0 9,0 9,0	selbsterlöschend selbsterlöschend selbsterlöschend

Bc7clchnung des Garns

in dem Polygewebc

E
F

Gewichtsprozent

metallischer

SchichtstofTadcn

im Garn

4.5

0 0

Testergebnisse

langsam brennend und nicht selbsterlöschend verbrennt vollständig langsam brennend und nicht selbsterlöschend

Beispiel 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 Durchmesser mit einer Geschwindigkeit von 1800 U/min rotiert wird, während eine Messingrolle an 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 Tabc.ic II zusammengestellt:

Tabelle II

	Gewichts	Statische Elektrizität	L	nach
	prozent	(elektrostatische Einheiten)	nach	Behandlung
Bezeichnung	metallischer		W AjL llvll	mit
des Garns	SchichtstofT-		mit Detergent²)	Lösungs mittel³)
in dem	faden in	Appretur¹)	0	0
Polgewebe	dem Garn	enthaltendes	0	0
	9,0	Garn	0	3100
A	4,5	0
D	0	0
F	0

') Wie vom Hersteller erhalten.

²) Diese Proben werden mit einem Detergent gewaschen, mi Wasser gespült, getrocknet und in Luft 24 Stunden lang tx 20⁰C und 65% relativer Feuchtigkeit konditioniert.

³) Diese Proben werden nacheinander unter Rühren in drt getrennten Isopropanolbädern gewaschen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Florgewebe, dadurch gekennzeichnet, daß als Florfaden Schichtstoffäden verwendet werden, welche aus einer selbsttragenden Metallschicht und aus einer mit der Metallschicht verbundenen Polymerisatschicht bestehen.