DE19839418C1 - Verfahren zur Herstellung mehrschichtiger, voluminöser Polvlies-Gewirke - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von mehrschichtigen Polvlies-Gewirken mit einer Maschenseite und einer Faserpolseite, bei dem die übereinander angeordneten Schichten von den maschenbildenden Elementen nicht durchstochen werden. Erreicht wird dies dadurch, daß jede einzelne Schicht in einem getrennten Arbeitsschritt aus einer neu zugeführten Faserschicht hergestellt und dabei gleichzeitig mit einer zugeführten Basisschicht durch Bildung von Fasermaschen verbunden wird. Das Verfahren gestattet die Herstellung von voluminösen Vliesstoffen mit gezieltem Schichtenaufbau bei optimaler Querschnitts- und Innenstruktur und Einlagerung zusätzlicher Medien.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung mehrschichtiger, voluminöser Polvlies- Gewirke aus einzelnen gleichen oder unterschiedlichen Vliesstoffschichten, bei dem mit Hilfe von maschenbildenden Elementen Maschenschichten und Polschlingen- bzw. Polfalten­ schichten aus Fasern oder Fäden gebildet werden.

Es sind bereits Verfahren zur Herstellung von voluminösen Polvlies-Gewirken bekannt. Bei dem Voltex-Verfahren werden Fasern in eine Trägerbahn eingezogen, die den Zusammenhalt und die Form des Polvlies-Gewirkes bestimmt. Bei einem anderen Verfahren (Kunit-Verfahren DD 282 585) ist keine Trägerbahn erforderlich. Bei beiden Verfahren werden aus allen oder nahezu aus allen Fasern eines Faservlieses Maschen und Polfaserschlingen bzw. Polfaserfalten erzeugt. Maschen und Polfaserschlingen bzw. Polfaserfalten bestehen aus denselben Fasern. Diese sind je nach ihrer Länge in einer oder mehreren Fasermaschen und Polfaserschlingen bzw. Polfaserfalten enthalten. Da die Fasern stückweise und stichweise längs verarbeitet und damit kuliert werden, ergeben sich nur geringe Faserschädigungen.

Auf der Basis der o. a. Verfahren wurde das Multiknit-Verfahren (DE 42 35 858 A1) entwickelt. Es ist ein Zweischritt-Verfahren und dadurch gekennzeichnet, daß beide Warenseiten eine Maschenschicht aufweisen. Meist wird ein Kunit-Erzeugnis als Ausgangsmaterial verwendet. In einem zweiten Arbeitsschritt werden die Bögen oder Teile der Polfaserschlingen bzw. Polfaserfalten ebenfalls zu einer Maschenschicht umgeformt, ohne daß zusätzliches Material (Fasern oder Fäden) zugeführt werden muß. Bei diesem Verfahren bestehen beide Maschenschichten und die sie verbindenden Faserteile aus denselben Fasern.

Zwischen die Maschenschichten der Multiknit-Flächengebilde können zusätzlich weitere Flächengebilde, Fadenscharen oder dgl. angeordnet sein, die von den maschenbildenden Fasern aus den Polfaserbögen durchdrungen werden. Die zusätzlichen Flächengebilde sind dabei nicht an der Maschenbildung beteiligt. Nachteilig ist, daß die Fasern zur Bildung der zweiten Maschenschicht aus den Polfaserbögen durch die zusätzlichen Flächengebilde hindurchgezogen werden müssen, so daß diese Erzeugnisse auf Grund der dabei entstehenden Reibungskräfte relativ stark komprimiert werden und dadurch kompakt sind.

Bei einem weiteren bekannten Verfahren (KSB-Verfahren DE 43 00 091 A1) werden zwei voluminöse Flächengebilde, meist Kunit-Flächengebilde, durch eine dritte Maschenschicht mechanisch miteinander verbunden. Dabei werden ebenfalls keine zusätzlichen Materialien (Fasern oder Fäden) zum Verbinden zugeführt. Das Enderzeugnis ist voluminös und durch zwei außenliegende Maschenschichten abgedeckt. Die Verbindung erfolgt durch die innen liegende Maschenschicht, die aus Fasern einer oder beider Ausgangsflächengebilde entsteht. Nachteilig hierbei ist, daß mindestens zwei vorgefertigte Flächengebilde zur Durchführung des Verfahrens erforderlich sind.

Weiterhin ist in der DE 42 16 462 A1 ein Verfahren zur Herstellung voluminöser textiler Flächengebilde beschrieben, bei dem Fasern einseitig in ein oder mittig zwischen zwei vorgefertigte Flächengebilde, vorzugsweise Polvlies-Nähgewirke, so eingebunden werden, daß sie Maschen bzw. eine voluminöse Polschicht bilden, ohne an die Oberfläche hindurchzutreten und bei mittigem Eintrag die beiden vorgefertigten Flächengebilde miteinander verbinden. Dieses Verfahren erfordert die Zuführung der separat gefertigten Flächengebilde zur Maschenbildungsstelle in einem möglichst spitzen Winkel damit die Grundschichten der Flächengebilde von den Nadeln durchstochen werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung mehrschichtiger voluminöser Polvlies-Gewirke zu finden, bei dem das Vliesgewirke auf einer Seite mit einer Maschenschicht abgedeckt und auf der anderen Seite mit einer Polfaser-, Polfadenschlingen- oder Polfaserfaltenschicht, einer vliesartigen oder andersartig offenen Faserschicht versehen wird, ohne daß gleichzeitig alle übereinander angeordneten Schichten von den maschen­ bildenden Elementen durchdrungen werden und das Ausgangsvolumen jeder angeordneten Schicht nahezu erhalten bleibt.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1. Die Polvliesschichten werden in jeweils einem getrennten Arbeitsschritt aus einer neu zugeführten Faserschicht hergestellt und dabei gleichzeitig mit einer zugeführten Schicht verbunden werden. Die Basisschicht wird von einem Faserpol-Vliesgewirke gebildet, welches in einem zeitlich und räumlich getrennten Arbeitsgang vorgefertigt oder in einem ersten Arbeitsgang vor der Verbindung mit weiteren Schichten hergestellt wird. In die Faserpolschicht der eingesetzten Basisschicht wird eine weitere direkt zugeführte Faserschicht durch die Bögen der Polfaserfalten, Polfaser- oder Polfadenschlingen, vliesartige oder andersartige offene Schicht eingezogen und durch die Bildung von Fasermaschen mit dieser verbunden. Zur Bildung der Maschenschicht und der Faserpolschicht aus der neu zugeführten Faserschicht stechen die Schiebernadeln in die Faserpolschicht der Basisschicht ein, so daß die Bögen vollständig durchstochen werden. Beim Rückwärtsgang der Schiebernadeln werden die aus den Fasern der Faserschicht gebildeten Maschen in der Faserpolschicht der Basisschicht verankert. Mittels der Einlegevorrichtung für die Faserschicht kann die Höhe der zu bildenden Faserpolschicht gesteuert werden. Diese Schichtenanordnung kann mehrfach wiederholt werden, so daß ein Erzeugnis mit drei, vier oder mehr Schichten entsteht, wobei jede neue Faserschicht jeweils nur die Polschlingenschicht der vorhergehenden Schicht durchdringt.

Als Basisschicht werden vorzugsweise Polfaser-/Polfaden-Gewirke eingesetzt. Alle weiteren eingearbeiteten Vliesschichten werden nach dem Kunit-Verfahren hergestellt und können in unterschiedlicher Dicke, Dichte und Materialart hergestellt werden. Als abschließende Schicht wird je nach Einsatzgebiet eine Faserpol- oder Maschenschicht an der Oberfläche angeordnet. Durch den schichtenweisen Aufbau können das Volumen und die Eigenschaften des Flächengebildes gezielt bestimmt werden. Zwischen die übereinander angeordneten Vliesschichten lassen sich zusätzlich textile oder nichttextile Lagen einarbeiten. Ihre Beschaffenheit und Anordnung richtet sich dabei nach dem Verwendungszweck der mit diesem Verfahren gefertigten Erzeugnisse.

Da für die Bildung der Faserpol- bzw. Maschenschicht der zu erzeugenden neuen Schicht keine Fasern aus der Basisschicht herangezogen werden, bleibt die Querschnittsstruktur aller Schichten weitestgehend erhalten und es wird eine optimale Innen- und Oberflächenstruktur des Polvlies-Gewirkes erreicht.

Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel näher beschrieben. Die dazugehörigen Zeichnungen zeigen in

Fig. 1 den schematischen Querschnitt eines dreischichtigen Polvlies-Gewirkes,

Fig. 2 den schematischen Querschnitt einer Arbeitsstelle zur Durchführung des Verfahrens.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist ein Mehrschrittverfahren und dient zum schichtenweisen Aufbau von Faserpol-Vliesgewirken. Die einzelnen Schichten werden nacheinander aus Faservliesen aufgebaut und miteinander verbunden. Es können beliebig viele Schichten übereinander angeordnet werden.

Die Fig. 1 zeigt ein dreischichtiges Erzeugnis, bestehend aus den Schichten A, B und C. Jede einzelne Schicht A, B und C weist eine Maschenschicht 1, 3 und 5 und eine Polfaltenschicht 2, 4 und 6 auf. Die Schicht A bildet die Basisschicht, die einer mit maschenbildenden Elementen versehenen Arbeitsstelle, wie sie in Fig. 2 gezeigt ist, zugeführt wird.

Die dargestellte Arbeitsstelle besteht - wie bei der Herstellung von Kunit-Vliesgewirken bekannt - aus den Schiebernadeln 7 mit Schließdrähten 8, Abschlagplatinen 9, einer Stützschiene 10 und Rückhalteelementen 11. Über die obere Kante 14 der Stützschiene 10 wird die vorgefertigte Basisschicht A, die einseitig mit einer Maschenschicht 1 und einer Polfaser- oder Polfadenschicht 2 versehen ist, so geführt, daß die Maschenschicht 1 über die Kante 14 gleitet und dabei die offene Polschicht 2 aufbricht. Die Polfalten- oder Polschlingenköpfe 2a der aufgefächerten Polschicht 2 werden von den Schiebernadeln 7 durchstochen, so daß die Nadelhaken 12 zur Aufnahme des Faservlieses 15 vollkommen frei sind. In die freien Haken 12 wird von einer schwingenden Stopfeinrichtung 13 das zugeführte Faservlies 15 eingedrückt. Als Faservlies 15 werden unverfestigte oder leicht verfestigte, vorzugsweise längsorientierte Faservliese oder Filamentvliese zugeführt.

Bei der Rückwärtsbewegung der Nadeln 7 wird das Fasermaterial 15 durch die Polfalten- oder Polschlingenköpfe 2a gezogen und nach bekannten Verfahren zu Maschen 3 und Polfaserfalten 4 umgeformt. Mit der Bildung der neuen Vliesgewirkeschicht B aus dem zugeführten Faservlies 15 wird die Schicht B gleichzeitig mit der Basisschicht A verbunden, so daß ein zweischichtiges Polvlies-Gewirke entsteht, bei dem eine Seite durch die Maschenschicht 1 der Basisschicht A und die Polfaserseite 4 durch die Fasern des Polfaservlieses B gebildet werden. Die Fasermaschen der Maschenschicht 3 werden ausschließlich aus Fasern des zugeführten Faservlieses 15 geformt. Sie können jedoch auch bei entsprechender Einstellung des Schließpunktes der Nadelhaken 12 aus Fasern des Faservlieses 15 und Fasern aus den Polfalten- oder Polschlingenköpfen 2a der Polschicht 2 gebildet werden, was zu einer intensiveren Verbindung der Schichten A und B führt. In diesem Fall werden die Schiebernadelhaken 12 mittels der Schließdrähte 8 erst abgedeckt, wenn der Haken 12 bei der Rückwärtsbewegung der Nadeln 7 die Polköpfe 2a passiert und dabei die Fasern aus den Polfalten- oder Polschlingenköpfen 2a erfaßt hat. Die zwischen zwei Maschenschichten 1 und 3 vorhandenen Fasern sind nahezu senkrecht in den Polfalten der Polschicht 2 angeordnet. Die Fasern aus den jeweils zugeführten Faservlies 15 bilden somit sowohl Fasermaschen als auch Faserpole in jeder gebildeten Schicht B und C.

Diese Verfahrensweise läßt sich, abhängig vom gewünschten Volumen entsprechend dem Einsatzgebiet der Erzeugnisse beliebig wiederholen, so daß Erzeugnisse mit drei, vier oder auch mehr Schichten aufgebaut werden können.

Als Basisschicht A wird im Ausführungsbeispiel ein Kunit-Vliesgewirke mit einer Maschenschicht 1 und einer Polfaltenschicht 2 eingesetzt. Eine derartige Basisschicht A wird vorteilhafterweise unmittelbar vor der Einarbeitung weiterer Schichten B, C in einem ersten Arbeitsschritt auf der gleichen Vorrichtung hergestellt. Es ist aber auch möglich, bereits vorgefertigte Kunit-Vliesgewirke einzusetzen.

Ebenso eignen sich auch gewirkte oder nähgewirkte Polfaser- oder Polfadenflächengebilde und Polgewebe. Diese als Basisschicht A verwendeten Flächengebilde werden jeweils in einem getrennten Verfahrensschritt vorgefertigt.

Die Höhe der gebildeten Polfaserfalten 2; 4 und 6 wird durch die Schwingbewegung der Stopfeinrichtung 13 bestimmt. Jede einzelne Schicht A, B, C kann mit der gleichen Polhöhe hergestellt werden. Möglich ist jedoch auch, jede Schicht A, B und C mit einer anderen Polhöhe zu fertigen. Dafür wird die Hubbewegung der Stopfeinrichtung 13 bei jedem Arbeitsschritt zur Herstellung einer neuen Schicht entsprechend verändert.

Alle angeordneten Schichten A, B und C können aus gleichem oder unterschiedlichem Fasermaterial oder Mischungen aus diesen gebildet werden. Auch farblich können sich die einzelnen Schichten A, B und C unterscheiden. Die Dicke und Dichte sowie die Maschenlänge und Maschendichte der Polfaserfalten in den einzelnen Schichten A, B und C kann ebenfalls unterschiedlich gewählt werden.

Weiterhin besteht die Möglichkeit, zwischen einzelnen Schichten A; B, C und/oder an den Außenseiten des mehrschichtigen Polvlies-Gewirkes zusätzlich vorgefertigte textile oder nichttextile Bahnen, beispielsweise Gewebe, Gewirke, Vliesstoffe, Folien, Fäden oder Fadenlagen, andere linienförmige Elemente, z. B. Röhrchen, Granulate oder dgl. einzuarbeiten.

Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet somit die Herstellung und den gezielten schichtenmäßigen Aufbau von mehrschichtigen Polvlies-Gewirken, die ein gewünschtes anwendungsbezogenes Volumen besitzen, eine optimale Querschnitts- und Oberflächenstruktur aufweisen und die Einlagerung von zusätzlichen Medien ermöglicht, um anwendungsbezogene Eigenschaften gezielt zu erreichen.

Claims (12)

1. Verfahren zur Herstellung voluminöser, mehrschichtiger Polvlies-Gewirke aus einzelnen gleichen oder unterschiedlichen Vliesstoffschichten, bei dem mit Hilfe von maschenbildenden Elementen Maschenschichten und Polschlingen- bzw. Polfaltenschichten aus Fasern oder Fäden gebildet werden, dadurch gekennzeichnet, daß in eine Basisschicht (A) eine oder mehrere Schichten (B; C) nacheinander aus zusätzlich zugeführtem Faservlies (15) mittels Schiebernadeln (7) in die Polschlingen- bzw. Polfaltenköpfe (2a; 4a) der Polschicht (2, 4) der jeweils zugeführten Basisschicht (A; B) eingezogen werden, wobei die Fasern des zusätzlich zugeführten Faservlieses (15) zu einer Maschenschicht (5) und einer Polfaltenschicht (6) geformt werden und die neu gebildete Schicht (B, C) jeweils nur die Polschicht (2; 4) der zugeführten oberste Schicht (A; B) im Bereich der Polschlingen- bzw. Polfaltenköpfe (2a; 4a) durchdringt und beide Seiten miteinander verbindet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Basisschicht (A) einschichtige oder mehrschichtige Polvliesgewirke, Polfaserfaltengewirke, Polfadengewirke oder -gewebe zugeführt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisschicht (A) in einem zeitlich und räumlich getrennten Arbeitsgang gefertigt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisschicht (A) unmittelbar vor dem Einarbeiten weiterer Schichten (B; C) in einem ersten Verfahrenssschritt mit der gleichen Vorrichtung gefertigt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Faservlies (15) unverfestigte bzw. leicht verfestigte, vorzugsweise längsorientierte Faservliese oder Filamentvliese zugeführt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in die Fasermaschen der Maschenschicht (3; 5) teilweise Fasern oder Faserteile aus den Polköpfen (2a; 4a) der zugeführten Basisschicht (A; B) eingebunden werden.

7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die übereinander angeordneten Schichten (A; B; C) aus gleichem oder unterschiedlichem Faser- bzw. Fadenmaterial gefertigt sind.

8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Polschichten (2; 4; 6) gleich oder unterschiedlich hoch sind.

9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Polschichten (2; 4; 6) mit gleicher oder unterschiedlicher Dicke, Masse, Maschendichte und Maschenlänge hergestellt sind.

10. Verfahren nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu den Verfahrensschritten des Anspruchs 1 die oberste Polschicht (6) der obersten Schicht (C) durch eine Maschenschicht abgedeckt wird, deren Fasermaschen aus dem zusätzlichen Faservlies (15) oder aus Fasern des Faservlieses (15) und Fasern bzw. Faserteilen aus den Polfaltenköpfen (6a) der Polschicht (6) geformt werden, ohne Polfaserfalten zu bilden.

11. Verfahren nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu den Verfahrensschritten des Anspruchs 1 Fasern aus den Polköpfen (6a) der obersten Polschicht (6) zu Maschen geformt werden, ohne daß zusätzliches Fasermaterial (15) zugeführt und verarbeitet wird.

12. Verfahren nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Schichten (A; B; C) und/oder an den Außenseiten zusätzliche vorgefertigte textile oder nichttextile Bahnen, wie Gewebe, Gewirke, Vliesstoffe, Folien, Fäden oder Fadenlagen, andere linienförmige Elemente, beispielsweise Röhrchen, Granulate oder dgl. angeordnet werden.