DE202015102849U1

DE202015102849U1 - Textile backing and reinforcement material

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Publication number: DE202015102849U1
Application number: DE202015102849.0U
Authority: DE
Original assignee: Gebr Otto Baumwollfeinzwirnerei GmbH and Co KG; Otto Baumwollfeinzwirnerei & Co KG Geb GmbH
Current assignee: Gebr Otto Baumwollfeinzwirnerei GmbH and Co KG; Otto Baumwollfeinzwirnerei & Co KG Geb GmbH
Priority date: 2015-06-02
Filing date: 2015-06-02
Publication date: 2015-07-01
Anticipated expiration: 2025-06-03

Abstract

Textiles Träger- und Verstärkungsmaterial für Artikel aus Gummi und/oder Kunststoff, insbesondere für Schläuche und Verbundwerkstoffe, dadurch gekennzeichnet, dass es ein mittels eines Spinn-Strick-Verfahrens aus Stapelfasern (22) hergestelltes Gestrick ist, dessen Maschen (21) aus den ohne Drehung versponnenen Stapelfasern (22) gebildet sind.Textile carrier and reinforcing material for articles made of rubber and / or plastic, in particular for hoses and composite materials, characterized in that it is a knitted fabric by means of a spun-knitting process of staple fibers (22) knitted fabric whose mesh (21) from the without Rotation spun staple fibers (22) are formed.

Description

Die Erfindung betrifft ein textiles Träger- und Verstärkungsmaterial für Artikel aus Gummi und/oder Kunststoff, insbesondere für Schläuche und Verbundwerkstoffe.The invention relates to a textile carrier and reinforcing material for articles made of rubber and / or plastic, in particular for hoses and composite materials.

Solche Materialien werden insbesondere in der Gummiindustrie zur Verstärkung der Gummimatrix eingesetzt. Diese Materialien können je nach Anforderung an das herzustellende Produkt aus Stahlfasern, natürlichen oder synthetischen Fasern oder aus Glasfasern bestehen. Die textilen Materialien können Filamente oder Garne, vorzugsweise aber Flächengebilde in Form von Geweben, Gestricken, Gewirken, Vliesen, Geflechten oder Gelegen sein. Zur Herstellung des fertigen Artikels wird das Trägermaterial durch Vulkanisieren oder Aushärten mit dem Gummi oder Kunststoffmaterial verbunden.Such materials are used in particular in the rubber industry to reinforce the rubber matrix. These materials can be made of steel fibers, natural or synthetic fibers or glass fibers depending on the requirements of the product to be produced. The textile materials may be filaments or yarns, but preferably fabrics in the form of woven, knitted, knitted, nonwoven, braided or laid fabrics. To produce the finished article, the backing material is bonded to the rubber or plastic material by vulcanization or curing.

Insbesondere für die Verbindung zwischen dem Träger- und Verstärkungsmaterial und dem Gummi oder Kunststoff spielt die Porosität des Träger- und Verstärkungsmaterials eine wichtige Rolle.In particular, for the connection between the carrier and reinforcing material and the rubber or plastic, the porosity of the carrier and reinforcing material plays an important role.

Die Porosität ist definiert als das Verhältnis des Hohlraumvolumens eines Stoffes zu seinem Gesamtvolumen.The porosity is defined as the ratio of the void volume of a substance to its total volume.

Bei textilen Materialien wird nach folgenden Porenarten unterschieden:

a) Mikroporen (z. B. innerhalb von Fasern);
b) Makroporen (z. B. zwischen Fasern);
c) Mesoporen (z. B. zwischen Garnen);
d) Gigaporen (zwischen Flächen oder Bekleidungsschichten).

For textile materials, a distinction is made according to the following pore types:

a) micropores (eg within fibers);
b) macropores (eg between fibers);
c) mesopores (eg between yarns);
d) Gigapores (between areas or clothing layers).

Bei Gestricken, Gewirken oder Geweben aus Filamenten dominieren Mesoporen. Die Porosität ist hoch. Die offene Porenfläche ist groß und die Porentiefe ebenfalls. Diese Trägermaterialien weisen eine hohe Festigkeit und ein geringes Volumen auf. Aufgrund der glatten Filamentstruktur mit vergleichsweise geringer Oberfläche ergeben sich jedoch Nachteile bei der Haftung zwischen dem Trägermaterial und dem Gummi, Kunststoff oder dem Harz.Mesopores dominate in filaments, knitted fabrics or filaments. The porosity is high. The open pore area is large and the pore depth also. These carrier materials have a high strength and a low volume. Due to the smooth filament structure with a comparatively small surface, however, there are disadvantages in the adhesion between the substrate and the rubber, plastic or resin.

Wird das Träger- und Verstärkungsmaterial dagegen als Gestrick, Gewirk oder Gewebe aus einem gesponnen Garn oder einem Zwirn hergestellt, so ergibt sich eine geringere Porosität als bei Trägermaterialien aus Filamenten, wobei die Porosität Makro- und Mesoporen bestimmt wird. Allerdings weist dieses Trägermaterial aufgrund der abstehenden Fasern des Garns oder Zwirns eine höhere Oberfläche zur Verbindung mit der Gummimatrix oder dem Kunststoff auf, sodass sich eine bessere Verbindung zwischen dem Träger- und Verstärkungsmaterial und dem Gummi oder Kunststoff ergibt. Bei mehrlagigen Trägermaterialien ergibt sich zudem gegenüber Trägermaterialien aus Filamenten der Vorteil, dass sich die textilen Lagen weniger leicht gegeneinander verschieben lassen. Durch die Reibung zwischen der Oberfläche benachbarter Garne und die Faserhaftung ergibt sich insgesamt ein höherer Haftungskoeffizient als bei Materialien aus Filamenten. Die Neigung zum Ausbeulen ist geringer. Das Volumen des Materials ist bei gleichem Flächengewicht um ca. 5–15% höher als bei aus Filamenten hergestellten Materialien.If, on the other hand, the carrier and reinforcing material is produced as a knitted fabric or woven fabric from a spun yarn or a twisted yarn, the result is a lower porosity than with filamentary support materials, whereby the porosity of macropores and mesopores is determined. However, due to the protruding fibers of the yarn or twine, this backing material has a higher surface area for bonding to the rubber matrix or plastic, resulting in a better bond between the backing and reinforcing material and the rubber or plastic. In the case of multilayer carrier materials, the advantage over carrier materials made of filaments is that the textile layers are less easily displaced relative to each other. The friction between the surface of adjacent yarns and the fiber adhesion results in an overall higher coefficient of adhesion than in the case of filament materials. The tendency to bulge is less. The volume of the material is about 5-15% higher with the same grammage than with materials made of filaments.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein textiles Träger- und Verstärkungsmaterial für Artikel aus Gummi und/oder Kunststoff zu schaffen, das eine hohe Porosität und sehr gute Hafteigenschaften mit Gummi und Kunststoff aufweist.The invention has for its object to provide a textile carrier and reinforcing material for articles of rubber and / or plastic, which has a high porosity and very good adhesion properties with rubber and plastic.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein textiles Träger- und Verstärkungsmaterial für Artikel aus Gummi und/oder Kunststoff, insbesondere für Schläuche und Verbundwerkstoffe, das dadurch gekennzeichnet ist, dass es ein mittels eines Spinn-Strick-Verfahrens aus Stapelfasern hergestelltes Gestrick ist, dessen Maschen aus den ohne Drehung versponnenen Stapelfasern gebildet sind.The object is achieved by a textile carrier and reinforcing material for articles made of rubber and / or plastic, in particular for hoses and composite materials, which is characterized in that it is made by means of a spin-knit method of staple fibers knit, the mesh of are formed without spinning spun staple fibers.

Bei Spinn-Strick-Verfahren wird eine Flyer-Lunte aus Stapelfasern zunächst in einem Streckwerk zu einem Faserverband in der gewünschten Feinheit verstreckt und unverdreht den Stricknadeln einer Strickmaschine zugeführt. Die Stapelfasern liegen dadurch parallel zueinander im Gestrick. Diese Verfahren werden dazu eingesetzt, Bekleidungsstücke aus Baumwolle mit einer unübertroffenen Weichheit in der Oberfläche herzustellen.In spin-knit process a flyer staple of staple fibers is first stretched in a drafting to a fiber structure in the desired fineness and fed undiluted the knitting needles a knitting machine. The staple fibers are thus parallel to each other in the fabric. These methods are used to produce cotton garments with unsurpassed softness in the surface.

Überraschend hat sich nun gezeigt, dass ein solches Verfahren auch zur Herstellung von Träger- und Verstärkungsmaterialien für Artikel aus Gummi oder Kunststoff eingesetzt werden kann und dabei zu einem Trägermaterial mit hervorragenden Eigenschaften führt.Surprisingly, it has now been found that such a method can also be used for the production of carrier and reinforcing materials for articles made of rubber or plastic and thereby leads to a carrier material with excellent properties.

Das erfindungsgemäße Träger- und Verstärkungsmaterial weist ausschließlich eine Haftung von Faser zu Faser auf. Diese Haftung erzeugt einen hohen Widerstand, sodass sich eine geringere Verformungsneigung (Ausbeulen) des Materials als bei herkömmlichen Trägermaterialien und damit eine hohe Festigkeit ergibt.The carrier and reinforcing material according to the invention has only an adhesion from fiber to fiber. This adhesion creates a high resistance, resulting in a lower tendency to deformation (buckling) of the material than conventional support materials and thus high strength.

Die Porosität des erfindungsgemäßen Materials ist hoch, da aufgrund abstehender Fasern die Maschenzwischenräume im Vergleich zu einem Gestrick aus einem Garn oder Filament besser geschlossen werden. Die mittlere Porengröße ist geringer als bei einem aus einem Garn oder Filament hergestellten Material. Die Porosität wird weitgehend durch Mikroporen bestimmt. Dadurch ist der Wasserdampfdurchgangswiderstand im Vergleich zu Gestricken aus einem Garn um ca. 5%–15% höher. Die hohe Porosität fördert außerdem die innige Verbindung zwischen dem Träger- und Verstärkungsmaterial und der Gummi- oder Kunststoffmatrix. Bei gleichem Flächengewicht ergibt sich außerdem ein um 5–20% größeres Volumen des Materials im Vergleich zu Materialien aus Garnen oder Filamenten. Bei Anwendungen, bei denen ein bestimmtes Volumen des Trägermaterials vorgegeben ist, lassen sich dadurch Materialeinsparungen von 10–20% erreichen.The porosity of the material according to the invention is high because, due to protruding fibers, the mesh interstices are better closed compared to a yarn or filament fabric. The average pore size is smaller than that of a material made of a yarn or filament. The porosity is largely determined by micropores. As a result, the water vapor transmission resistance is about 5% -15% higher compared to crocheted yarn. The high porosity also promotes intimate bonding between the backing and reinforcing material and the rubber or plastic matrix. At the same basis weight, there is also a 5-20% larger volume of material compared to yarn or filamentary materials. In applications where a certain volume of carrier material is given, it can achieve material savings of 10-20%.

Vorzugsweise können die Stapelfasern Polyester-Fasern, Polyamidfasern, Aramidfasern oder Paraaramidfasern enthalten. Diese Fasern weisen eine hohe Festigkeit auf. Aramid- und Paraaramidfasern sind außerdem hitzebeständig.Preferably, the staple fibers may include polyester fibers, polyamide fibers, aramid fibers or para-aramid fibers. These fibers have a high strength. Aramid and para-aramid fibers are also heat resistant.

Je nach Anwendungsfall können die Stapelfasern jedoch auch teilweise Baumwollfasern enthalten. Baumwollfasern sind saugfähig und welch und können daher zu einer größeren Flexibilität des Materials beitragen.However, depending on the application, the staple fibers may also partially contain cotton fibers. Cotton fibers are absorbent and which and therefore can contribute to greater flexibility of the material.

Das Flächengewicht des Träger- und Verstärkungsmaterials kann in Abhängigkeit von der späteren Verwendung zwischen 80–350 g/m² betragen.The basis weight of the backing and reinforcing material may be between 80-350 g / m ² , depending on the later use.

Prinzipiell lässt sich das Träger- und Verstärkungsmaterial auf allen Arten von Strickmaschinen herstellen. Besondere Vorteile ergeben sich jedoch, wenn es ein auf einer Rundstrickmaschine gestricktes schlauchförmiges Material ist. Rundstrickmaschinen eignen sich besonders zur Durchführung von Spinn-Strick-Verfahren. Soll das Trägermaterial zur Herstellung von Schläuchen verwendet werden, kann es bereits im gewünschten Durchmesser gestrickt werden.In principle, the carrier and reinforcing material can be produced on all types of knitting machines. However, special advantages arise when it is a tubular material knitted on a circular knitting machine. Circular knitting machines are particularly suitable for performing spin-knit processes. If the carrier material to be used for the production of hoses, it can already be knitted in the desired diameter.

Nachfolgend werden einige Eigenschaften eines erfindungsgemäßen Träger- und Verstärkungsmaterials anhand von Abbildungen näher erläutert.Some properties of a carrier and reinforcing material according to the invention are explained in more detail below with reference to figures.

Es zeigen:Show it:

1 eine mikroskopische Aufnahme eines aus einem Garn hergestellten Trägermaterials nach dem Stand der Technik; 1 a micrograph of a prepared from a yarn carrier material according to the prior art;

2 eine mikroskopische Aufnahme eines erfindungsgemäßen Träger- und Verstärkungsmaterials. 2 a micrograph of a carrier and reinforcing material according to the invention.

In der Aufnahme eines bekannten Trägermaterials 10 in 1 sind deutlich Maschen 11 zu erkennen, die aus einem gedrehten Garn hergestellt sind. Das Material 10 enthält außerdem vom Garn abstehende Fasern 12. Zwischen den Maschen 11 sind große, offene Poren 13 zu erkennen.In the recording of a known carrier material 10 in 1 are clearly mesh 11 to recognize, which are made of a twisted yarn. The material 10 Also contains fibers protruding from the yarn 12 , Between the stitches 11 are big, open pores 13 to recognize.

Wie 2 zeigt, weist ein erfindungsgemäßes Träger- und Verstärkungsmaterial 20 Maschen 21 aus parallel liegenden, d. h. nicht verdrehten Fasern 22 auf. Die Fasern 22 haften aneinander und schließen eine Vielzahl kleiner, offener Poren 23 zwischen sich ein. Dadurch ergibt sich eine hohe Festigkeit des Materials 20 sowie eine innige Verbindung zu einem Gummi, Harz oder Kunststoff, mit dem es später durch Vulkanisieren oder Tränken und Aushärten verbunden wird.As 2 shows, has a carrier and reinforcing material according to the invention 20 mesh 21 made of parallel, ie non-twisted fibers 22 on. The fibers 22 cling to each other and close a variety of small, open pores 23 between themselves. This results in a high strength of the material 20 and an intimate bond with a rubber, resin or plastic, to which it is later bonded by vulcanization or impregnation and curing.

Claims

Textile backing and reinforcing material for articles made of rubber and / or plastic, in particular for hoses and composite materials, characterized in that it is made of staple fibers by means of a spin-knit method ( 22 ) knitted fabric whose stitches ( 21 ) from the non-twisted staple fibers ( 22 ) are formed.

Carrier and reinforcing material according to claim 1, characterized in that the staple fibers ( 22 ) Polyester fibers, polyamide fibers, aramid fibers or Paraaramidfasern included.

Carrier and reinforcing material according to claim 1 or 2, characterized in that the staple fibers ( 22 ) partially contain cotton fibers.

Carrier and reinforcing material according to one of the preceding claims, characterized in that it has a basis weight of 80-350 g / m ² .

Carrier and reinforcing material according to one of the preceding claims, characterized in that it is a tubular material knitted on a circular knitting machine.