DE1964608B2

DE1964608B2 - Verfahren zur herstellung eines tuftingteppichs

Info

Publication number: DE1964608B2
Application number: DE19691964608
Authority: DE
Inventors: Peter John Droitwich; McHugh James Kidderminster; Roberts Douglas North Lodge Hallow; Worcestershire Russell (Großbritannien)
Original assignee: Uniroyal Ltd., Newbridge, Midlothian (Grossbritannien)
Priority date: 1968-12-24
Filing date: 1969-12-23
Publication date: 1976-09-30
Also published as: IE33900B1; NL6919442A; IL33588A; SE349977B; IE33900L; IL33588A0; DE1964608A1; GB1257480A; BE743416A; FR2027084A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Tuftingteppichs, bei dem Florbüschel in einen Träger eingesetzt und diese durch Beschichtung der Unterseite des Trägers mit einer Schaumschicht eines flexiblen filmbildenden Polymeren in Form eines wäßrigen Latex und abschließende Wärmebehandlung fixiert werden.

Aus dem DT-Gbm 1951129 ist es bekannt, zur Herstellung von Tuftingteppichen auf die Rückseite desgetufteten Rohteppichs Schaumlatex aufzutragen, diesen zu gelieren und dann - insbesondere kalt - zu komprimieren und abschließend zu vulkanisieren. Hierbei wird der gelierte Schaum, also ein Schaum, der seine Fließfähigkeit weitgehend verloren hat und als solcher strukturmäßig fixiert ist, mit Prägewalzen komprimiert und in die Primärverstärkung eingepreßt. Dieses Verfahren ermöglicht es nicht, Schaum unter Druckanwenclung in die Lücken der Primärverstärkung einzutreiben. Infolgedessen wird keine intensive Verklebung des Flors mit der Primärverstärkung erreicht.

Aufgabe der Erfindung ist demgemäß, die Herstellung eines Tuftingteppichs, bei dem die Florbüschel in einen Träger durch Beschichtung der Unterseite des Trägers mit einer Schaumschicht fest fixiert sind.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht gemäß der Erfindung darin, daß auf die noch nicht gelierte Schaumschicht derart Druck ausgeübt wird, daß ein teilweises Zusammenfallen der Schaumstruktur erreicht wird.

Die so erfindungsgemäß unter teilweiser Aufgabe der Schaumstruktur verklebte Teppichbahn kann zur Erzielung einer noch besseren Trittelastizität mit einer weiteren Schaumschicht versehen werden.

Durch das Verfahren gemäß der Erfindung werden die Büschel durch den zusammengefallenen bzw. teilweise zusammengefallenen Schaumlatex, bei dem die Schaumstruktur noch teilweise vorhanden ist, in den Vertiefungen zwischen den Reihen der Büschelrückseiten festgehalten.

Der Latex enthält im allgemeinen polymerisierte Butadien oder Isopren und kann ein reaktiver oder ein unreaktiver Latex sein. Sogenannte reaktive Latices sind ausführlicher in der britischen Patentschrif! 1 023202 beschrieben. Die unreaktiven Latices sind ebenfalls klar in der britischen Patentschrift 1 023 202 beschrieben, wobei die reaktiven Gruppen weggelassen wurden. Die Latices werden vorzugsweise aus mindestens 2 Monomeren hergestellt, von denen eines ein konjugiertes Diolefin (ζ. Β. Butadien oder Isopren) ist und das andere eine Vinylverbindu^gist, z. B.

Styrol, ein niedrigeres alkylsubstituiertes Styrol, ein niedrigeres Alkylacrylat, Methacrylat, Acrylnitril, Methacrylnitril Vinylhalogenid, Vinylacetat oder Vinylidenhalogenid. Es können auch andere konjugierte Diolefine mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen, z. B. alkylsubstituierte Butadiene, verwendet werden. Wenn reaktive Gruppen eingeführt werden, kann dies durch einen kleineren Anteil, vorzugsweise mindestens etwa 0,5 Gewichtsprozent, eines dritten Monomeren vor-

genommen werden. Die Menge des dritten Monomeren beträgt vorzugsweise nicht mehr als etwa 5 Gewichtsprozent des Mischpolymeren.

Die Latices, die zur Herstellung des Schaums verwendet werden, der im Verfahren gemäß der Erfin-

'5 dung eingesetzt wird, können solche vom »Elastomere-Typ oder vom »Harz«-Typ sein. Bezüglich Styrol-, Butadien-Mischpolymerer als typische Beispiele ist vorgeschlagen worden, daß dann, wenn der Styrolgehalt mehr als 60% beträgt, der Ausdruck

so »Harzlatex« verwendet werden soll, jedoch ist die Trennlinie nicht genau. Es. ist möglich, einen elastischen Schaum mit einem Gehalt an gebundenem Sty rol von 55% herzustellen, und es kann ein Latex mit einem Gehalt an gebundenem Styrol von bis zu 80%

»5 für Zwecke gemäß der Erfindung verwendet werden Es ist bevorzugt, einen Latex mit einem Gehalt an gebundenem Styrol von nicht mehr als 75% zu verwenden.

Der verwendete Latex ist im allgemeinen mit einem Füllstoff compoundiert, da sonst die Kosten höher Sn. und die Eigenschaften des Schaums nicht so geeignet sind. Das genaue Verhältnis von Füllstoff ?u Elastomerfeststoffen kann gemäß den Eigenschaften, die bezüglich des Schaums erwünscht sind, und in Ab-

hängigkeit vom verwendeten Füllstoff variiert werden. Im allgemeinen kann das Verhältnis von Füllstoff zu Elastomerem 1:1 bis 5:1 betragen. Es ist jedoch bevorzugt, einen Bereich von 3,5:1 bis 1,5:1, insbesondere einen Bereich von 2:1 bis 1,5 :1 zu verwenden.

Es kann irgendein geeigneter bekannter Füllstoff verwendet werden, z. B. verschiedene Tonerden, Aluminiumoxyd oder Calciumcarbonat in irgendeiner geeigneten Form, z. B. als Weißmittel. Es können Titandioxyd oder Ruß als Pigmente verwendet werden, obgleich letzterer einen dunklen Latex liefert, der normalerweise nicht erwünscht ist. Zu anderen Hilfsmitteln, die zugegeben werden können, gehören oberflächenaktive Mittel, Katalysatoren, Antioxydationsmittel, Schaumstabilisatoren und Gelsensibilisatoren.

Der geschäumte Latex kann zweckmäßigerweise etwa 70 Gewichtsprozent Feststoffe enthalten, wobei der Ausdruck »Feststoffe« sowohl für das Elastomere als auch irgendwelche Füllstoffe und feste Hilfsmittel verwendet wird, die vorhanden sein können. Wenn eine überschüssige Wassermenge verwendet wird, können Schwierigkeiten beim Trocknen des Schaums - entweder in der teilweise zusammengefallenen oder in der vollständig zusammengefallenen Form - auftreten, wenn die Teppichverstärkungsmaschine nicht mit sehr niedrigen Geschwindigkeiten läuft. Die minimale erforderliche Wassermenge wird durch die Menge bestimmt, die zur Bildung einer befriedigenden Schaumstruktur erforderlich ist. Der Feststoffgehalt kann auf diese Weise zwischen 50 und 80% variiert werden.

Die aufgebrachten Latexmengen können zweckmäßigerweise 101 bis 1080 g (Feststoffe) je m² betragen Es ist ein bevorzugtes Merkmal der Erfindung, daß die aufgebrachte Menge im Bereich von 304 g

(Feststoffe) je m² des Trägers und 639 g (Feststoffe) je nr Hegt.

Der Schaum kann aus dam compoundierten Latexansatz durch irgendein zweckmäßiges mechanisches oder chemisches Verfahren hergestellt werden. Irgendein rascher Mischvorgang, bei dem Luft unter Druck eingeführt wird, liefert den Schaum. E" werden zweckmäßigerweise bekannte kontinuierliche Schäumer oder Planetenmischer verwendet. Zweckmäßigerweise kann die Latexverbindung von 50 bis 400 Volumprozent während des Schäumens expandiert werden.

Der Schaum kann auf den Träger durch irgendein zweckmäßiges Verfahren aufgebracht werden. Es kann ein einfaches Gießen angewendet werden, jedoch ist bei Arbeitsweisen im großen Maßstab eine genaue Dosierung erforderlich, und dies kann durch Verwendung einer Düse oder Reihen von Düsen erzielt werden, die sich quer über den Träger hin und her bewegen. Die Stufe, bei der der Schaum mit dem Träger in innige Berührung gebracht wird und bei der gleichzeitig im wesentlichen die Schaumstruktur zusammenfällt, kann im wesentlichen gleichzeitig mit dem Schaumauftrag oder nach einer gewissen Verzögerung stattfinden.

Elin bevorzugtes Verfahren zum Aufbringen des Schaums besteht darin, daß man eine Abstreifwalze verwendet, die so angeordnet ist, daß sie gerade die Florbüschel auf der Rückseite des Trägers berührt.

ELine Alternative zur Verwendung einer Abstreifwalze besteht darin, daß man ein Abstreif blatt mit einer abgerundeten oder stumpfen Kante verwendet.

Hs ist nicht erforderlich, eine zweite Verstärkung auf den mit dem zusammengefallenen Schaum überzogenen Träger aufzubringen. Der Teppich mit dem Trager ist bereits für den Hausgebrauch geeignet. Wenn es jedoch erwünscht ist, kann eine zweite Verstärkung durch irgendein übliches Verfahren aufgebracht werden, wobei der Latex als Adhäsionsmittel wirkt. Eine weitere mögliche Modifikation besteht darin, eine zweite Verstärkung aufzubringen, bevor die Trockenstufe des Verfahrens durchgeführt wird. Alternativ kann der Überzug aus zusammengefallenem Latex als Haftüberzug für eine weitere Schaumschicht verwendet werden, die nicht zusammengefallen ist und die Verstärkung eines sogenannten »schaumverstärkten« Teppichs bildet. In diesem Fall kann die weitere Schaumschicht auf den Haftüberzug in üblicher Weise entweder vor oder nach Trocknung des Haftüberzugs aufgebracht werden.

Nachstehend wird die Erfindung durch Beispiele und an Hand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine scheniatischc Seitenansicht einer Form einer Vorrichtung einschließlich einer Einrichtung zum Aufbringen und Zusammenfallenlassen von Schaum gernäß der Erfindung,

Fig. 2 einen Schnitt durch einen Teppich, der durch eine Vorrichtung nach Fig. 1 hergestellt wurde, jedoch verschiedene Latexmengen zeigt, die aufgebracht werden können, und

Fig. 3 eine alternative Ausbildung der Vorrichtung nach Fig. I.

Die Vorrichtung nach Fig. 1 enthält eine Fördereinrichtung, eine Kammer 1, eine Schäumeinrichtung 2 mit einem flexiblen Rohr 3, das zu einer hin und her bewegten Düse 4 führt, eine Abstreifwalze 5 und einen Streckrahmen 6 und einen Heißlufttrockenofen 9. Ein gewebter Träger 21 aus Polypropylenf äden wird von einer Förderwalze 22 abgezogen. Es können Geschwindigkeiten von bis zu 9 1 oder 12,2 m je Minute angewendet werden, wobei eine Geschwindigkeit von 3,0 m je Minute besonders geeignet ist. Der Träger 21 läuft mit den eingesetzten Florbüscheln 23 durch die Kammer 1 und unter der hin und her bewegten Düse 4, die sich quer über die Verstärkung bewegt, um darauf die erforderliche

ίο Schaummenge abzuscheiden. Der mit Schaum bedeckte Träger läuft dann unter die Abstreifwalze 5 und auf den Streckrahmen 6, der den Träger straff hält, während es durch den Ofen 9 läuft. Die Abstreifwalze 5 wird so angeordnet, daß sie gerade die Spitzen der Büschelrückseiten berührt, die durch den Träger vorragen (vgl. Fig. 2). Wenn sich der Träger mit seiner Schaumschicht auf die Abstreifwalze 5 zu bewegt, baut sich eine »Stufe« oder ein »Damm« aus Schaum 24 auf. Die Abstreifwalze treibt dann die gewünschte Latexmenge in Form von Schaum und teilweise zusammengefallenem Schaum in die Rückseite des Teppichs hinein. Der Teppich passiert danach den Trockner 9, der zweckmäßigerweise ein 18 m langer dampfbeheizter Umwälzluftofen mit einer Arbeitstemperatur von 120° C ist. Der trockene Teppich wird danach auf eine Walze 25 aufgewickelt. Die Trocknungszeiten im Ofen können etwa 5 Minuten sein, wodurch auf der Herstellungsvorrichtung Geschwindigkeiten von 6,1 bis 12 m je Minute ermöglicht werden.

In Fig. 2 wird ein Schnitt durch einen Tuftingteppich gezeigt, der durch die Vorrichtung nach Fig. 1 hergestellt wurde. Der Teppich besitzt einen gewebten bandförmigen Polypropylenträger 22, Florbüschel 23 und eine Schaumschicht 26,26a und 26b. Wie ersichtlich ist, besitzt die Schaumschichit verschiedene Stärken, was einige Hinweise für die Variationen gibt, die erzielt werden können, indem die aufgebrachte Schaummenge und der Druck der Walze 5 geändert wird.

Bei der in Fig. 3 gezeigten alternativen Ausführungsform der Vorrichtung wird der Teppich, der die Kammer 1 verläßt, unter eine hin und her bewegte Düse vorbeigeführt, die sich quer über den Träger bewegt, um darauf die erforderliche Schaummenge abzuscheiden. Danach bewegen sich Träger und Schaum zu einem Paar Haltewaüzen 7, 8 wobei die obere Walze frei gleitet bzw. sich frei bewegt und ein derartiges Gewicht besitzt, daß es einen abwärtsgerichteten Druck (von z. B. 0,63 kg je cm) quer über den Träger ausübt. Die Haltewalzen bewirken, daß der Schaum teilweise zusammenfällt und daß der Schaum in innige Berührung mit dem Träger getrieben wird. Der beschichtete Träger passiert danach eine Glättungswalze 10, die so angeordnet ist, daß sie die Rückseite des Teppichs leicht herabdrückt, und die mit einer Umfangsgeschwindigkeit betrieben wird, die größer als die Geschwindigkeit des Teppichs ist. Wenn sich der Teppich 3,0 m je Minute bewegt, kann die Umfangsgeschwindigkeit der Glättungswalze 10 zweckmäßigerweise 9,1 m je Minute betragen. Die Glättungswalze dient dazu, den Schaum in eine innigere Berührung mit der Teppichrückseite zu treiben und ferner die Schaumstruktur weiter zu zerstören. Von der Glättungswalze läuft der Teppich wie in der Vorrichtung nach Fig. 1 zum Trockner.

Es ist möglich, jedoch im allgemeinen nicht erforderlich, die Haltewalzen 7 und 8 oder die Glättungs-

walze 10 oder beide nach der in Fig. 1 gezeigten Abstreifwalze 5 zu verwenden.

Es ist feiner möglich, die Abstreifwalzc durch ein Abstreifblatt zu ersetzen, das eine Arbeitskantc besitzt, die zu einem Krümmungsradius von mindestens 6,3 mm abgerundet ist.

Nachstehend wird die Erfindung durch Beispiele näher erläutert.

Beispiel 1

Es wurde ein Tuftedteppich hergestellt, indem Florbüschel aus einem Rayon/Acrylfaser-Gemisch in einen gewebten Träger gelüftet wurden, der aus Jutekettfäden und Polypropylen-Bändchen als Schlußfäden bestand. Die durchschnittliche Breite der PoIypropylenbändchen betrug etwa 0,24 cm und das Oberflächenverhältnis von Polypropylen zur Jute betrug etwa 3:1.

Es wurde die folgende Schaumzusammensetzung hergestellt:

100Teile (Trockengewicht) Styrol-Butadien-Latex (55% bis 45%)

1 Teil (Trockengewicht) Natriumhcxametaphosphat

250 Teile (Trockengewicht) gemahlenes Kalksteinfüllmittel

1 Teil (Trockengewicht) oberflächenaktives Sulfonatmittel

1 Teil (Trockengewicht) Natriumpolyacrylatdikkungsmittel Gesamtfeststoff gehalt: 68%

Viscosität 7000 Centipoise (Brookfield Viscosimeter, Spindel No. 3,10 Umdrehungen je Minute)

Die Zusammensetzung wurde unter Verwendung einer Turbinenschäumvorrichtung zur Bildung von feuchtem Schaum mit einer Dichte von 850 g/l geschäumt.

Die Zusammensetzung wurde durch die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung auf den Träger aufgebracht, wobei die Auftragsmenge 425 g/0,836 m² Feststoffe betrug. Danach wurde der Teppich 8 Minuten lang bei 149° C in einem Heißluftofen getrocknet.

Der resultierende Teppich besaß einen guten Griff, gute Büschelbindeeigenschaften und eine gute Beständigkeit bezüglich Kantenkettfädenabnutzung.

Beispiel 2

¹S Es wurde eine Zusammensetzung in ähnlicher Weise wie in Beispiel 3, jedoch mit 350 Teilen gemahlenem Kalksteinfüllmittel je 100 Teile (Trockengewicht) Latex hergestellt, wobei die Wasser- und Dikkungsmittelmenge in geeigneter Weise eingestellt wurde.

Diese Zusammensetzung wurde wie in Beispiel 1 zur Bildung eines nassen Schaums mit einer Dichte von 500 g/Liter geschäumt und auf den Teppich in einer Menge von 340 g/0,836 m² festem Material auf-

»5 gebracht. Danach wurde der Teppich in üblicher Weise getrocknet und später mit einer elastischen Latexschaumverstärkung mit einer Dicke von 0,48 cm und einem Gewicht von 624 g/0,836 m² überzogen. Die zusammengefallene Zusammensetzung wirkte als Bindeüberzug zwischen dem Polypropylen und der Schaum verstärkung, und es wurde festgestellt, daß die Adhäsion zwischen diesen beiden befriedigend war.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung eines Tuftingteppichs, bei dem Florbüschel in einen Träger einge setzt und diese durch Beschichtung der Unterseite des Trägers mit einer Schaumschicht eines flexiblen filmbildenden Polymeren in Form eines wäßrigen Latex und abschließende Wärmebehandlung fixiert werden, dadurch gekennzeichnet, daß auf die noch nicht gelierte Schaumschicht derart Druck ausgeübt wird, daß ein teilweises Zusammenfallen der Schaumstruktur erreicht wird.