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Die
Erfindung betrifft ein Gewirk gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
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Gewirke
stellen neben Webwaren und Gestricken eine weit verbreitete Herstellungsform
von Textilien dar. Die Gewirke werden dabei üblicherweise mittels Kettenwirkautomaten
oder Raschelmaschinen mit Schusseintrag hergestellt.
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Derartige
Gewirke bestehen aus einer vertikalen Gewirkstruktur mit einem horizontalen
Schusseintrag. Die vertikale Gewirkstruktur besteht aus einer Maschenstruktur
sowie gegebenenfalls in diese eingearbeitete Stehfäden.
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Auf
diese Weise hergestellte Gewirke werden in zahlreichen Applikation
eingesetzt. Ein wesentlicher Anwendungsbereich bildet die Herstellung von
Vorhängen.
Aufgrund der Struktureigenschaften der Gewirke können derartige Vorhänge transparent ausgebildet
sein und dabei dennoch weitgehend schiebefest ausgebildet sein.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Gewirke der eingangs genannten
Art bereitzustellen, welche hinsichtlich ihrer Funktionalität erweitert
sind.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe sind die Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. Vorteilhafte
Ausführungsformen
und zweckmäßige Weiterbildungen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Die
Erfindung betrifft ein Gewirk mit einer vertikalen Gewirkstruktur
und einem horizontalen Schusseintrag, wobei die Gewirkstruktur und/oder der
Schusseintrag leitfähige
Fäden aufweist.
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Durch
die im Gewirk verlaufenden leitfähigen Fäden wird
eine effiziente Abschirmwirkung gegen elektromagnetische Felder
erhalten. Zudem wird ein Schutz gegen elektrostatische Aufladungen
erzielt.
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Dies
ermöglicht
den Einsatz der erfindungsgemäßen Gewirke
in zahlreichen technischen Anwendungen, in welchen generell Räume gegen
das Eindringen von elektromagnetischen Feldern geschützt werden
sollen.
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Durch
eine hinreichend dichtmaschige Anordnung der leitfähigen Fäden können mit
dem erfindungsgemäßen Gewirk
geschlossene Abschirmflächen
gebildet werden, die elektromagnetische Wellen auch höherer Frequenzen
abschirmen. Beispiele hierfür
sind von Handys oder dergleichen abgestrahlte Wellen im Mikrowellenbereich.
Die Grenzfrequenz der abschirmbaren Frequenzen ist dabei im Wesentlichen
durch die Gitterabstände
benachbarter leitfähigen
Fäden im
Gewirk vorgegeben. Das Gewirk ist dabei nur für elektromagnetische Wellen
durchlässig, deren
Wellenlängen
kleiner als die Abstände
benachbarter leitfähiger
Fäden sind.
Vorzugsweise werden Gitterstrukturen mit Rastern im Bereich von
1–10 mm eingesetzt.
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Weiterhin
bildet das erfindungsgemäße Gewirk
eine kontaktierbare Struktur. Dies bedeutet, dass das Gewirk geerdet
werden kann, so dass auch die Abschirmung von niederfrequenten elektromagnetischen
Feldern möglich
ist.
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Der
Aufbau des erfindungsgemäßen Gewirks
ist vorteilhaft derart ausgebildet, dass zumindest ein Teil des
Schusseintrags und/oder ein Teil von die Gewirkstruktur bildenden
Stehfäden
von leitfähigen
Fäden gebildet
ist, während
die Maschenstruktur des Gewirks aus nicht leitfähigem Material besteht.
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Der
wesentliche Vorteil des so ausgebildeten Gewirks besteht darin,
dass mit einem geringen Anteil von leitfähigen Fäden eine effiziente elektromagnetische
Abschirmwirkung erhalten wird.
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Für den Fall,
dass nur der Schusseintrag oder nur die Stehfäden zumindest teilweise aus
leitfähigen
Fäden gebildet
sind, bilden die leitfähigen
Fäden eine
lineare Struktur von im Wesentlichen parallel laufenden leitfähigen Elementen.
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In
einer besonders vorteilhaften Ausführungsform bestehen sowohl
der Schusseintrag als auch die Stehfäden des erfindungsgemäßen Gewirks zumindest
teilweise aus leitfähigen
Fäden.
In diesem Fall wird eine zweidimensional vernetzte Struktur von leitfähigen Elementen
innerhalb des Gewirkes erhalten, mittels derer eine besonders effiziente
Abschirmwirkung gegen elektromagnetische Felder erhalten wird.
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Prinzipiell
könnte
auch die Maschenstruktur aus leitfähigen Fäden gebildet sein, wodurch
eine besonders engmaschige Struktur der leitfähigen Fäden erhalten würde. Dies
jedoch würde
zu einer erheblichen Erhöhung
der Herstellkosten des Gewirkes führen.
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Ein
wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht in der Bereitstellung
von transparenten Gewirken mit elektromagnetischer Abschirmwirkung. Durch
eine geeignete Vorgabe der Maschenstruktur ist die Ausbildung von
transparenten Gewirken möglich,
welche durch leitfähige
Fäden im
Schusseintrag und/oder in der Stehfadenstruktur eine effiziente elektromagnetische
Abschirmwirkung bei geringem Materialeinsatz an leitfähigen Fäden aufweisen.
Zudem wird durch diesen Aufbau eine hohe Schiebefestigkeit des Gewirks
erhalten.
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Derartige
transparente Gewirke eignen sich insbesondere zur Herstellung von
Vorhängen
oder auch Bettbaldachinen, Moskitonetzen und dergleichen.
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Weiterhin
können
die Gewirke auch zur Herstellung von Arbeitskleidung, beispielsweise
einem transparenten Gesichtsschutz, verwendet werden.
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Die
leitfähigen
Fäden zur
Herstellung des erfindungsgemäßen Gewirks
können
generell als metallische Fäden
ausgebildet sein. Auch nicht metallische leitfähige Fäden, wie zum Beispiel Carbonfäden, sind
einsetzbar.
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Besonders
vorteilhaft bestehen die leitfähigen
Fäden aus
einem Coregarn, welches eine von Mantelfasern umsponnene Seele aufweist,
wobei die Seele aus einem metallbeschichteten Faden besteht und
die Mantelfasern von nicht leitfähigen
Fasern gebildet sind. Die metallbeschichteten Fäden können als Polyamidfäden, Polypropylenfäden und
dergleichen ausgebildet sein.
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Ein
wesentlicher Vorteil dieses Coregarns besteht darin, dass die elektrisch
leitfähige
Komponente als Bestandteil der Seele im Innern des Coregarns liegt
und vollständig
von der Mantelfaser umschlossen ist.
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Dadurch
wird zum einen ein Schutz der Metallschicht der Seele durch die
außenliegende
Mantelfaser erzielt. Insbesondere wird ein Abrieb der Metallschicht
auf den Polyamidfäden
der Seele vermieden.
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Weiterhin
können
durch die Auswahl der aus nicht leitfähigen Fasern bestehenden Mantelfasern die
Oberflächeneigenschaften
des Coregarns gezielt vorgegeben werden. Dabei ist vorteilhaft,
dass die Mantelfasern die Metallschichten der Seele vollständig umschließen, so
dass die Metallschichten die Oberflächeneigenschaften des Coregarns
nicht beeinflussen.
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Wesentlich
hierbei ist, dass trotzt der Schutzwirkung der Mantelfasern diese
die Leitfähigkeit
der Seele des Coregarns nicht beeinträchtigen.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es
zeigen:
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1:
Schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels des leitfähige Fäden aufweisenden erfindungsgemäßen Gewirks.
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2:
Schematische Darstellung eines als Coregarn ausgebildeten leitfähigen Fadens
für das Gewirk
gemäß 1.
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1 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Gewirks 1.
Das Gewirk 1 ist im vorliegenden Fall mittels einer Raschelmaschine
mit Schusseintrag hergestellt. Prinzipiell sind derartige Gewirke 1 auch
mittels Kettenwirkautomaten mit Schusseintrag herstellbar.
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Das
Gewirk 1 gemäß 1 weist
eine vertikale Gewirkstruktur mit horizontalem Schusseintrag auf.
Der Schusseintrag besteht aus einer Anordnung von Schussfäden 2a, 2b.
Die Gewirkstruktur besteht im vorliegenden Fall aus einer Maschenstruktur
mit Stehfäden 3.
Die Stehfäden 3 werden
typischerweise mittels einer Grund-Barre (Legeschiene) in die Gewirkstruktur
eingearbeitet.
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Die
Maschenstruktur besteht im vorliegenden Fall aus nicht leitfähigen Materialien.
Generell kann die Maschenstruktur aus Naturfasern, Kunstfasern oder
aus Mischungen hiervon bestehen. Dabei kann die Maschenstruktur
von Endlosfasern, Stapelfasern oder Mischungen hiervon gebildet
sein.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel
gemäß 1 ist
die Machenstruktur von Polyesterfäden 4 gebildet. Wie
aus 1 ersichtlich, ist die Gewirkstruktur derart ausgebildet,
dass auf einen in vertikaler Richtung verlaufenden Stehfaden 3 jeweils
zwei Polyesterfäden 4 folgen.
Die Stehfäden 3 verlaufen
dabei in Wellenform in vertikaler Richtung entlang des Gewirkes 1.
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Die
Führung
der Stehfäden 3 kann
bei Bedarf variiert werden. Auch eine im Wesentlichen geradlinig
oder rechtwinkelig mäanderförmige Führung der
Stehfäden 3 ist
möglich.
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Die
Polyesterfäden 4 verlaufen
im Wesentlichen ebenfalls in vertikaler Richtung des Gewirks 1, jedoch
weisen diese zur Ausbildung der Maschenstruktur auch nahezu horizontal
verlaufende Segmente auf, so dass diese mit den Stehfäden 3 eine vernetzte
Struktur bilden. Wie aus 1 ersichtlich, verlaufen dabei
die Polyesterfäden 4 im
Bereich des obersten Schussfadens 2a im Wesentlichen parallel zu
diesem und kreuzen dabei einen Stehfaden 3. Im Bereich
des zweiten Schussfadens 2b laufen die Polyesterfäden 4 in
im Wesentlichen horizontaler Richtung zurück, kreuzen wiederum den Stehfaden 3 und verlaufen
dann in vertikaler Richtung weiter.
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Erfindungsgemäß bestehen
die Stehfäden 3 aus
leitfähigen
Fäden und
bilden somit eine in vertikaler Richtung des Gewirks 1 verlaufende
leitfähige Struktur
zur Abschirmung von elektromagnetischen Feldern.
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Prinzipiell
reicht eine derartige eindimensionale leitfähige Struktur zur Erzielung
eines elektromagnetischen Abschirmeffekts aus. Im vorliegenden Fall
wird die Abschirmwirkung dadurch erhöht, dass auch ein Teil der
Schussfäden 2a aus
leitfähigen
Fäden besteht,
so dass eine zweidimensional vernetzte, leitfähige Struktur erhalten wird.
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Das
in 1 dargestellte Gewirk 1 weist einen 1
Voll/3 Leer-Schusseintrag auf. In 1 sind die
Nadelpositionen 5 ersichtlich, an welchen mittels von nicht
dargestellten Nadeln die Polyesterfäden 4 zur Bildung
der Maschenstruktur gegriffen werden. Wie aus 1 ersichtlich,
ist bei jeder in vertikaler Richtung verlaufenden Linearanordnung
der Nadelpositionen 5 jede vierte Nadelposition 5 mit
einem Schussfaden 2a, 2b belegt, worauf drei freie
Nadelpositionen 5 folgen.
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Dabei
ist jeder zweite Schussfaden 2a als leitfähiger Faden
ausgebildet, während
die übrigen Schussfäden 2b aus
nicht leitfähigen
Material bestehen. Im vorliegenden Fall bestehen diese Schussfäden 2b wie
die Maschenstruktur aus Polyesterfäden 4.
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Auf
diese Weise wird eine leitfähige
Netzstruktur erhalten, die eine effiziente Abschirmung von elektromagnetischen
Feldern gewährleistet.
Die Lückengrößen dieser
Netzstruktur sind vorteilhaft an die Wellenlängen der abzuschirmenden elektromagnetischen
Felder angepasst. Dabei ist die obere Grenzfrequenz der abschirmenden
Felder durch die Lückengröße bestimmt.
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Die
Netzstruktur kann auf einfache Weise durch die Art des Schusseintrages
vorgegeben werden, wobei prinzipiell auch ein Voll-Schusseintrag möglich ist.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel
mit dem 1 Voll/3 Leer Schusseintrag eignet sich insbesondere zur
Herstellung transparenter Gewirke 1, die zum Beispiel zur
Herstellung von Vorhängen,
Bettbaldachinen, Moskitonetzen oder Arbeitskleidung eingesetzt werden.
Bei vorgegebener Art des Schusseintrags kann die Netzstruktur durch
den Anteil von leitfähigen
Schussfäden 2a und
nicht leitfähigen Schussfäden 2b vorgegeben
werden. Weiterhin kann die leitfähige
Netzstruktur durch die Anordnung der Stehfäden 3 vorgegeben werden.
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Die
leitfähigen
Fäden können generell
von unterschiedlich strukturierten metallischen oder metallhaltigen
Fäden gebildet
sein. Als Metalle zur Ausbildung der leitfähigen Fäden eignen sich Silber oder auch
Kupfer, Zinn, Nickel oder Gold.
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Weiterhin
können
die leitfähigen
Fäden zumindest
teilweise auch aus nicht metallischen leitfähigen Stoffen, wie zum Beispiel
Carbon bestehen.
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In
einer besonders vorteilhaften Ausführungsform sind die leitfähigen Fäden von
Coregarnen 6 gebildet. Der Aufbau eines derartigen Coregarnes 6 ist
in 2 dargestellt.
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Das
Coregarn 6 besteht aus einer Seele sowie diese umgebenden
Mantelfasern 7. Die Seele ist von den Mantelfasern 7 umsponnen,
wobei hierzu bekannte Spinnverfahren aller Art einsetzbar sind.
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Die
Seele des Coregarns 6 besteht aus einem Polyamidfaden 8,
welcher mit einer Metallschicht 9 ummantelt sind. Die Polyamidfäden 8 der Seele
können
von monofilen oder multifilen Fasern gebildet sein. Alternativ kann
die Seele auch aus einem Polypropylenfaden bestehen.
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Die
Metallschicht 9 ist vorzugsweise homogen auf der gesamten
Oberfläche
des Polyamidfadens 8 aufgebracht. Zur Aufbringung der Metallschicht 9 auf die
Polyamidschicht werden besonders vorteilhaft elektrochemische und
nasschemische Verfahren im Bereich der Galvanotechnik eingesetzt. In
einer zweckmäßigen Ausführungsform
werden dabei zunächst
auf die Polyamidfäden 8 sogenannte Primer
aufgebracht. Diese Schicht bildet im Wesentlichen eine Adhäsionsschicht,
an welcher schließlich Metall-Cluster
zur Bildung der Metallschicht 9 abgelagert werden. Die
Ablagerung kann alternativ auch elektrochemisch durch Abscheiden
von Metall-Ionen aus einer Elektrolyt-Flüssigkeit
erfolgen.
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Die
Dicke der Metallschichten 9 auf den Polyamidfäden 8 wird
vorzugsweise so gewählt,
dass die Seele des Coregarns 6 einen Anteil an Metall aufweist,
welcher im Bereich von 10–15
Gewichtsprozent liegt.
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Als
Metalle für
die Beschichtung der Polyamidfäden 8 können prinzipiell
Edelmetalle und unedle Metalle wie zum Beispiel Gold, Kupfer, Zinn
oder Nickel verwendet werden.
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Besonders
bevorzugt besteht die Metallschicht 9 der Seele des Coregarns 6 aus
Silber, wobei besonders vorteilhaft Reinst-Silber für die Beschichtung
verwendet wird.
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Die
so gebildete metallbeschichtete und damit elektrisch leitende Seele
des Coregarns 6 ist mit den nicht metallischen Mantelfasern 7 ummantelt. Diese
Mantelfasern 7 können
frei gewählt
werden, wobei insbesondere die Auswahl der Mantelfasern 7 unabhängig von
der Materialbeschaffenheit der Seele des Coregarns 6 erfolgen
kann.
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Die
Mantelfasern 7 können
generell aus Naturfasern, Kunstfasern oder aus Mischungen hiervon bestehen.
Beispiele für
Naturfasern sind Wolle, Baumwolle, Tierhaare, Cashmere oder Mischungen aus
derartigen Naturfasern.
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Als
Kunstfasern können
insbesondere Fasern aus Polyester oder Acryl verwendet werden.
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Generell
können
die Mantelfasern 7 auch aus Hohlfasern bestehen, wobei
diese insbesondere aus Acryl bestehen.
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Ein
wesentlicher Vorteil dieses Coregarns 6 besteht darin,
dass dieses neben hohen Leitfähigkeitswerten
auch eine hohe Elastizität
aufweist. Die hohe Elastizität
wird insbesondere durch die Verwendung der Polyamidfäden 8 für die Seele
des Coregarns 6 erhalten. Diese Elastizität bleibt
bei der Beschichtung mit dem jeweiligen Metall erhalten. Dabei ist
besonders vorteilhaft, wenn das betreffende Metall eine hohe Duktilität aufweist,
welche bei Silber besonders hoch ist.
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Die
Coregarne 6 weisen dementsprechend hohe Reißdehnungen
und einen hohen Rücksprung auf,
wobei Dehnungen des Coregarns 6 bis zu 20% möglich sind.
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Für den Fall,
dass die Seele des Coregarns 6 eine aus Silber oder Kupfer
bestehende Metallschicht 9 aufweist, weist das Coregarn 6 zudem
antiseptische Eigenschaften auf.
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Während die
Ausbildung der Seele des Coregarns 6 die Leitfähigkeit
des Coregarns 6 vorgibt und insbesondere auch weitere Eigenschaften
wie die antiseptische Wirkung und elastischen Eigenschaften bestimmt,
werden durch die Mantelfasern 7 die Oberflächeneigenschaften
des Coregarns 6 vorgegeben.
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- 1
- Gewirk
- 2a,
2b
- Schussfaden
- 3
- Stehfaden
- 4
- Polyesterfaden
- 5
- Nadelposition
- 6
- Coregarn
- 7
- Mantelfaser
- 8
- Polyamidfaden
- 9
- Metallschicht