DE2102581A1

DE2102581A1 - Garn

Info

Publication number: DE2102581A1
Application number: DE19712102581
Authority: DE
Inventors: David Vincent Stewart Genf Williamson (Schweiz)
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1970-01-20
Filing date: 1971-01-20
Publication date: 1971-07-29
Also published as: BE761785A; FR2075765A5; CA987550A; US3739567A; GB1352311A; NL7100762A

Description

Patentanwälte

Dr. D: ^j-er F. Morf
D:-. l',:rz -Λ. Brau na
8 München 36, PlMBMWuwtr.21

20. Januar 1971 PC-3709

E. I. DU PONT DE NEMOURS AND COMPANY lOth and Market Streets, Wilmington, Del., V.St.A.

Garn

Die Erfindung betrifft Pol- bzw. Florgewebe, wie Teppiche, strapazierfähige Bezugs- bzw. Polsterstoffe und dergleichen, und Garne zum Einsatz bei deren Herstellung.

Gewebte Teppiche, wie Axminster- und Wilton-Teppiche, sind allgemein bekannt. Sie bestehen im wesentlichen aus einer Grundlage, die Kettfäden, Schussfäden und, wenn gewünscht, Füllfäden zur. Erhöhung der Steifigkeit der Grundlage enthält, und einem Pol, der Garntufts aufweist, die unter Schussfäden führen und hierdurch in die Grundlage eingebunden sind. Für die Kett-, Schuss- und Füllfäden hat man bisher gewöhnlich Jutegarn eingesetzt. Der Pol kann z. B. von Garnen aus Wolle, Wolle'-Nylon-Mischungen und Mischungen von Wolle und Viscosereyon (z. B. Wolle und "Evlan") gebildet werden.

Einen wichtigen Faktor für die Qualitätsbemessung eines gewebten Teppichs stellt die sogenannte Tufteinbindung des Pols dar, ein Mass für die Kraft, die zum Ausziehen eines Poltufts aus der Grundlage aufzuwenden ist. Je höher die

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Tufteinbindung ist, desto sicherer ist der Pol in die Teppichgrundlage eingebunden und desto besser ist in dieser Beziehung die Qualität des Teppichs. Bei Polfaser von Axminster-Teppich besteht eine Tendenz zu einer weniger sicheren Einbindung in die Grundlage als bei Polfaser von Wilton-Teppich, und zwar durch das Vorliegen von Polgarn-Einzeltufts beim Axminster-Teppich, die dementsprechend leichter entfernbar sind.

Es gibt eine Reihe von Vorschlägen zur Verbesserung der Tufteinbindung bei Axminster- wie auch Wilton-Teppichen. So hat man vorgesehen, das Teppichgrundgewebe mit einer Klebmasse in Form eines Latex zu appretieren. Der nasse Latex wird auf der Teppich-Rückseite ausgebreitet und dringt ein zu den Stellen, an denen sich Poltufts mit den Kett-, Schuss- und/oder Füllfäden in Berührung befinden. Beim anschliessenden Erhitzen zwecks Trocknung oder Härtung des Latex v/erden die Poltufts an die Kett-, Schuss- und/oder Füllfäden der Grundlage gebunden, woraus eine wesentliche Verstärkung der Tufteinbindung resultiert. Diese Methode hat jedoch verschiedene Nachteile. Sie erfordert zwei zusätzliche Stufen des Beschichtens und des Trocknens oder Härtens nach Beendigung des Webvorganges. Die erreichbare Verbesserung der Tufteinbindung ist begrenzt, insbesondere im Hinblick darauf, dass die Berührungsstellen zwischen Poltufts und Kett-, Schuss- und/oder Füllfäden sich auf der der Grundlagefläche, auf welche der Latex aufgetragen werden muss, abgewandten Seite der Grundlage befinden und im Ergebnis das Vordringen des Latex zu diesen Stellen beschränkt ist. Auch führt das Auftragen eines Latexgesamtüberzuges auf die.Grundlage zur Bildung einer undurchlässigen Schicht, welche ein Atmen des Teppichs verhindert und dementsprechend das Verschleissverhalten des Teppichs herabsetzt.

Ein anderer Vorschlag sieht eine Beschichtung des zur Bildung des Teppich-Schussfadens eingesetzten Garns vor dem Weben durch Tauchbehandlung des Garns in einer Latex-Lösung auf seinem V/eg zum Stuhl vor (vergl. britische Patentschrift 1.107 171). Der Latex hat eine solche Konsistenz, dass ein Erstarren nicht

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vor Beendigung des Webvorganges eintritt. Zur Beschichtung v/erden die Schussfäden gewählt, weil diese die Fäden darstellen, die sich hauptsächlich in inniger Berührung mit den Poltufts in dem gewebten Teppich befinden. Ein Nachteil dieser Methode jedoch liegt darin, dass diese eine Abänderung der herkömmlichen Maschine durch Einbau einer Einrichtung zur Tauchbehandlung des Garns in einer Latexlösung zwischen Schuss-Zuführung und Stuhl erfordert. Die Methode ist darüberhinaus bei der kontinuierlichen Fertigung schwer zufriedenstellend durchführbar, und dies hat auch ihren kommerziellen Erfolg begrenzt.

Auch strapazierfähige Bezugs- bzw. Polsterstoffe sind vertraut. Solche Stoffe bestehen im allgemeinen aus einer Grundlage mit Kett- und Schussfäden und einem Pol mit Garntufts, die unter Schussfäden führen und dadurch in die Grundlage eingebunden sind. Der Pol kann z. B. von Garnen aus Wolle, Wolle-Nylon-Mischungen und Wolle-Viscosereyon-Mischungen gebildet werden und in Form geschnittener oder ungeschnittener Schlaufen vorliegen. Ein typisches Beispiel für einen solchen Bezugs- bzw. Polsterstoff ist ein Mokett.

Wie bei gewebten Teppichen ist auch die sogenannte Tufteinbindung des Pols von Bezugs- bzw. Polsterstoffen, sei es in Form geschnittener oder ungeschnittener Schlaufen, zweckmässig hoch, damit die Schlaufen bzw. Schlingen sich so sicher wie möglich in dem Gewebeaufbau befinden. Bei strapazierfähiger Bezugsbzw. Polsterware ergeben sich somit ähnliche Schwierigkeiten wie^ bei gewebten Teppichen, und daher sind Verfahren zur Verbesserung der "Tufteinbindung" erwünscht.

Die vorliegende Erfindung stellt ein Garn zur Verfügung, das sich für den Einsatz bei der Herstellung von Pol- bzw. Florgeweben eignet und das von einem künstlichen, organischen, polymeren Grundgarn gebildet wird, welches mit einer Künstharz-Heisschmelz-Klebmasse beschichtet ist, deren Erweichungspunkt wesentlich niedriger als derjenige des künstlichen, organischen Polymergarns liegt.

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In weiterer Ausgestaltung macht die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Garn verfügbar, das sich für den Einsatz bei der Herstellung von Polgeweben eignet-, wobei man auf ein künstliches, organisches, polymeres Garn einen Überzug einer Heisschmelz-Kunstharz-Klebmasse aufträgt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung stehen Polgewebe zur Verfügung, bei denen die Schuss-, Kett- und/oder Füllfäden von einem Garn gemäss der Erfindung gebildet werden.

Der Einsatz eines mit einer Heisschmelz-Kunstharz-Klebmasse beschichteten Garns bei der Erzeugung von Polgeweben gibt all-« gemein ein Mittel zur Verbesserung der Tuft- bzw. Noppeneinbindung in die und der Formbeständigkeit der Stoffe in die Hand. Die beschichteten Garne können als Kettfäden, als Füllfäden (soweit solche Verwendung finden) oder, in besonders vorteilhafter Weise, als Schussfäden eingesetzt werden. Nach dem V/eben kann die Ware erhitzt werden, um die Heisschmelz-Masse zu reaktivieren und dadurch die Poltufts in die Gewebestruktur einzubinden.

Gewebte Teppiche gemäss der Erfindung erfreuen sich nicht nur einer guten Tuft- bzw. Noppen-Einbindung und Formbeständigkeit, sondern haben auch allgemein den Vorteil guter "Schneid- und Lege"-Eigenschaften, wie sie normalerweise nur bei Teppichen zu finden sind, die eine Neben- bzw. Sekundärgrundlage, z. B. aus Latexschaumstoff, aufweisen.

Die vorliegende Erfindung basiert somit auf der Erkenntnis, dass gewebte Polware, wie gewebte Teppiche und strapazierfähige Bezugs- bzw. Polsterstoffe, mit guter Tufteinbindung und guter Formbeständigkeit sich auf herkömmlichen Stühlen unter Einsatz von künstlichen, organischen, polymeren Garnen herstellen lässt, die mit einer heisschmelzenden Kunstharz-Klebmasse vorbeschichtet sind, welche einen wesentlichen niedrigeren Erweichungspunkt als das Garn hat.

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Die gemäss der Erfindung vorbeschichtbaren Grundgarne sind künstliche, organische, polymere Garne, beispielsweise Polyolefin-, Polyamid- und Polyestergarne. In bevorzugter V/eise arbeitet man mit Polyolefingarn, und es hat sich gezeigt, dass vorbeschichtete und eine hohe Dichte aufweisende Äthylen- und insbesondere Propylen-Homopolymere und -Mischpolymere sich in besonders vorteilhafter Weise verwenden lassen. Eine Befähigung des Garns, eine verhältnismässig grosse Menge an Klebmasse zu tragen, ist erwünscht, damit durch Wärmeaktivierung nach dem Weben unter Ausbildung einer guten Tufteinbindung reichlich Klebstoff freigegeben wird. Multifile Garne ergeben im allgemeinen eine Mitführung und Preigebung grösserer Mengen ' an Klebmasse als Monofile und werden dementsprechend für die Zwecke der Erfindung bevorzugt. Die Befähigung zur Mitführung und Freigabe von Klebmasse wird in ähnlicher Weise durch Fibrillierung verbessert; hochdichtes Polypropylen ist leicht in fibrillierter Form verfügbar. Vorzugsweise hat das eingesetzte Polypropylen eine Dichte von 0,88 bis 0,92 g/cnr und insbesondere etwa 0,9 g/cm . Besondere Vorteile beim Einsatz für die Zwecke der Erfindung bietet orientiertes, fibrilliertes Garn aus Polypropylen hoher Dichte, z. B. das Garn "Cournova" (British Celanese) und "Fibrite" C (Plasticisers Limited, Bradford, England).

Welcher Durchmesser des Garns vor dem Beschichten zweckmässig ist, hängt in'einem gewissen Grade davon ab, ob das Garn Kett-· oder Schuss- oder Füllfäden oder eine Kombination derselben in dem gewebten Teppich bilden soll. In jedem Falle erlaubt ein Garn mit einem Titer im Bereich von 500 bis 5000 den, insbesondere 1000 bis 2500 den, ein bequemes Arbeiten. Die vorliegende Erfindung findet ihre besonders vorteilhafte Anwendung bei Schussfäden, die mit dem Tuftpol hauptsächlich in innige Berührung kommen, und bei Schussfäden liegt der Titer des unbeschichteten Garns vorteilhaft im Bereich von 1000 bis 1500 den. Auch bei Kettfäden sind ähnliche Titer von Vorteil, während bei Füllfäden ein etwas höherer Titer, z. B. von bis zu 2000 den, von Vorteil, sein kann.

_m, C _mm

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Die Klebmasse, mit der das Garn gemäss der Erfindung beschichtet wird, enthält vorteilhafterweise

a) ein Mischpolymeres von Äthylen mit einer Esterkomponente, welch letztgenannte Niedermol.-vinylester, Niedermol.-acrylat und bzw. oder Niedermol.-methacrylat ist, und, wenn gewünscht, zusätzlich einem oder mehreren äthylenungesättigten, mischpolymerisierbaren Monomeren und

b) ein Wachs.

Der Begriff des "Mischpolymeren" bezeichnet in der hier gebrauchten Bedeutung ein mindestens zwei Monomeres aufweisendes Polymeres, nämlich Äthylen und mindestens eine der genannten. Esterkomponenten, der Polymerkomponente (a) und umfasst somit auch Terpolymere usw.

Die Klebmassen für die Zwecke der Erfindung sind sogenannte "Heisschmelz"-Klebmassen, d. h. Klebmassen, die mit ihren Schmelz- und Fliesseigenschaften zwischen hochmolekularen Thermoplastharzen und niedermolekularen, niedrigviscosen Materialien wie Wachsen liegen.

Als wertvollste Äthylenmischpolymere für die Zwecke der Erfindung haben sich Äthylen-Mischpolymere mit Vinylestern niedermolekularer (d. h. 1 bis 6 Kohlenstoffatome aufweisender) Carbonsäuren erwiesen. Solche Mischpolymere von Äthylen und Niedermol, -vinylester sind nach bekannten Techniken herstellbar, wie den z. B. in den britischen Patentschriften 879 959 und 911 beschriebenen. Ein Äthylen-Vinylacetat-Mischpolymeres wird bevorzugt, aber man kann auch mit anderen Äthylen-Niedermol.-vinylester-Mischpolymeren, wie denjenigen mit Vinylformiat, Vinylpropionat und Vinylbutyrat, arbeiten. Auch Äthylenmischpolymere mit Niedermol.-alkyl-estern (d. h. C₁- bis Cg-Alkyl-estern) von Acryl- und Methacrylsäure sind geeignet. Zu solchen Niedermol.-acrylat en und -methacrylaten gehören z. B. Äthylacrylat, Isobutylacrylat und Methylmethacrylat.

Bequemerweise wird das Äthylenmischpolymere 60 bis 85 Gew.S an auf Äthylen und mindestens 15.Gew.# an auf Vinylacetat

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und/oder andere Estercomonomere zurückgehenden Einheiten enthalten. Vorzugsweise enthält das Mischpolymere 65 bis 75 % an Äthyleneinheiten und 35 bis 25 Gew.% an Vinylacetat- und/oder anderen Estercomonomer-Einheiten, wobei sich alle Prozentsätze auf das Gewicht des .Mischpolymeren be-ziehen. Wenn gewünscht, kann das Äthylenmischpolymere nicht über 10, vorteilhafterweise nicht über 3 Gew.!* an Einheiten enthalten, die auf ein weiteres, mischpolymerisierbares Monomeres zurückgehen, wie Acrylsäure, Methacrylsäure, Itaconsäure, Acrylamid, ß-Dimethylamino-äthylmethacrylat, ß-Hydroxyäthylacrylat, Diallylmafeat, Diallylphthalat, Diallylather oder Äthylenglykoldimethacrylat. Der Einschluss eines weiteren mischpolymerisierbaren Monomeren wie eines der obengenannten verbessert die Haf- M tung der Klebmasse an dem Grundgarn.

Gewöhnlich wird ein Äthylenmischpolymeres mit einer inhärenten Viscosität von etwa 0,^5 bis 1,50 (bestimmt an einer 0,25$- igen Lösung des Mischpolymeren in Toluol bei 30° C (86° F)) bevorzugt.

Durch Veränderung der Mischpolymer-Komponente der Klebmasse lassen sich die Eigenschaften der Klebmasse, wie spezifische Haftung, Flexibilität und Kohäsion, in der jeweils gewünschten Weise variieren. Z. B. steigen bei Äthylen-Vinylacetat-Mischpolymeren mit zunehmendem Gehalt des Harzes an Vinylacetat auch die spezifische Haftung und die Flexibilität. Die Verträglichkeit mit aliphatischen Kohlenwasserstoffen jedoch vermindert sich, so dass sich hieraus ein optimaler Wert des Vinylacetatgehaltes ergibt, wenn die Masse z. B. Erdölwachse enthalten soll. Auch Mischungen von Polymeren, z. B. von Äthylen-Vinyl-" acetat-Mischpolymeren, lassen sich mit Vorteil verwenden. Z. B. hat sich, wie in Beispiel 1 gezeigt, eine Mischung einer hochmolekularen Sorte von Mischpolymerem von hohem Vinylacetatgehalt (das zu guter spezifischer Haftung an dem Garn und den Poltufts beiträgt) und einer niedermolekularen Sorte von Mischpolymerem von niedrigerem Vinylacetatgehalt (ohne dass durch dieses die Viscosität der Masse bis zur Unverarbeitbarkeit

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erhöht würde) als für die Zwecke der Erfindung besonders geeignet erwiesen.

Die Wachskomponente der Klebmassen wird so gewählt, dass man eine Masse von für den vorgesehenen Zweck geeignetem Schmelzpunkt erhält. Bevorzugte Wachse haben einen Schmelzpunkt von iJ9 bis 1ΟΊ⁰ C (120 bis 220° P); zu ihnen gehören Fischer-Tropsch-Wachse und die Kohlenwasserstoffwachse, die durch die Erdöldestillation erhalten werden ("Erdölwachse¹¹), wie Paraffinwachse (z. B. mit Schmelzpunkten von ^9 bis 77° C (120 bis 170° F)) und mikrokristalline Wachse. Auch Candelilla- und Carnaubawachse stellen geeignete Wachse dar, insbesondere, wenn sie einen kleineren Anteil der Wachskomponente bilden.

Wenn gewünscht, kann die Wachskomponente von einer Mischung von hochschmelzenden Erdölwachsen und niedermolekularen PoIyolefinwachsen gebildet werden, wobei das Polyolefinwachs z. B. 5 bis 25 Gew.% oder einen ungefähr diese Grössenordnung aufweisenden Anteil der Wachsmischung bilden kann. Bevorzugte niedermolekulare Polyolefinwachse sind Polyäthylenwachse mit einem Molekulargewicht von unter etwa 5000 und Schmelzpunkten von 104 bis 121° C (220 bis 250° F). Beispiele für die Polyäthylenwachse für die Zwecke der Erfindung sind das Polyäthylen AC-8 (Allied Chemical Corporation, V.St.A.) und A 616 (Veba-Chemie, BRD).

Die Anteilmengen an dem Äthylenmischpolymeren und dem Wachs in den Klebmassen sind von Wichtigkeit. Im allgemeinen liegen das Äthylenmischpolymere und das Wachs in Mengen von 10 bis 90 bzw. 90 bis 10 % vom Gewicht der Masse vor. Vorzugsweise enthält die Masse mindestens 20, noch besser mindestens 30 Gew. Ji des Äthylenmischpolymeren, wobei Anteile von ÜO bis 60 Gew. 52 besonders erwünscht sind. In entsprechender Weise enthält die Masse vorzugsweise mindestens 20, noch besser mindestens 30 Gew.% an Wachs, wobei Anteile von 40 bis 60 JS wiederum besonders erwünscht sind.

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Die Klebmassen gemäss der Erfindung können, wenn gewünscht, auch andere Komponenten als das Äthylenmischpolymere und das Wachs enthalten, wenngleich auch das Äthylenmischpolymere und ' das Wachs zusammen zweckmässig immer den Hauptanteil der Masse bilden. Z. B. kann die Masse, wenn gewünscht, einen kleineren Anteil an einem anderen Thermoplastharz als dem Äthylenmischpolymeren enthalten, um die Klebeigenschaften der Masse zu verbessern und ihre mechanischen Eigenschaften zu modifizieren. Dieses weitere Harz soll einen solchen Schmelzpunkt haben, dass die Klebmasse als ganzes einen für den gewünschten Zweck geeigneten Schmelzpunkt hat. Zu solchen zusätzlichen Harzen gehören z. B. hochstabilisierte Esterharze (z. B. "Poral" 85 der Hercules, Inc., V.St.A.) und die durch Destillation von Koniferen erhaltenen Polyterpenharze (z. B. "Piccolyte" S-85 W der Pennsylvania Industrial Chemical Corp., V.St.A.). Die Kolophoniura-Harzfamilie (Kolophonium und feste Kolophoniumderivate) stellt eine besonders geeignete Klasse von Harzen dar, einschliesslich von Derivaten wie Estern von Kolophonium und Glycerin, Estern von Kolophonium und Pentaerythrit, hydriertem Kolophonium und Estern von hydriertem Kolophonium und Glycerin (z. B. der "Staybelite" Ester 10 der Hercules, Inc., V.St.A.) und Pentaerythrit. Geeignet sind weiter verschiedene Cumaron-Indol-Harze, bleibend schmelzbare phenolische Harze und Erdölkohlenwasserstoffharze, die aus Dienen und reaktiven Olefinen über die Tiefcrackung von Erdöl erhalten werden. Typische Erdölkohlenwasserstoffharze für die Zwecke der Erfindung M sind "Piccopale" 85 und "Piccopale" 100 S (beide erhältlich von der Pennsylvania Industrial Chemical Corporation, V.St.A.).

Die Masse enthält mit Vorteil auch ein Gleitmittel. Es ist beim Webprozess von Wichtigkeit, dass das vorbeschichtete Garn gemäss der Erfindung die richtigen Reibungseigenschaften haben soll, und diese sind erzielbar, indem man in Abhängigkeit von den anderen Komponenten in der Masse und von den Erfordernissen des jeweils angewandten Webprozesses Gleitmittel in den richtigen Mengen vorlegt. Im allgemeinen werden

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Gleitmittel in Mengen von etwa 0,5 bis 2 % vom Gewicht der Klebmasse eingesetzt. Beispiele für Gleitmittel für die Zwecke der Erfindung sind langkettiges, aliphatisches Amid ("Armid" O der Armour Chemicals Limited, England) und N,N^f-Dioleyläthylendiamin ("Carlisle" 2^0 Wax der Carlisle Chemical V/orks Inc., V.St.A.).

Es kann auch vorteilhaft sein, der Masse zur Verbesserung ihrer Standzeit in geschmolzener Form einen Stabilisator einzuverleiben. Zu typischen Stabilisatoren oder Antioxydantien für die Klebmassen gehören 2,*J ,6-Trialkyliert. -monohydroxyphenole, z. B. 2,4,6-Tritert.-butyl-phenol und 2,6-Di-tert.-butyl-fJ-methylphenol ("Ionox" der Shell Chemical), 4,iJ'-Thiobis-(6-tert.-butyl-m-kresol) ("Santowhite"-Kristalle der Monsanto), butyliertes Hydroxytoluol ("Tenox" von Eastman Chemical Co., V.St.A., und "Dalpac" der Hercules Inc., V.St.A.) und butyliertes Hydroanisol. Die Wirkmengen an Stabilisator liegen im allgemeinen im Bereich von 25 ppm bis etwa 1/2 Teil/100 Gew.-teile der Klebmasse, wobei ein Bereich von etwa 0,1 bis OyH Teilen/100 Gew.teile bevorzugt wird.

Die Klebmasse kann, wenn gewünscht, auch einen Füllstoff in Form eines feinteiligen Materials enthalten, das bei der Temperatur des geschmolzenen Klebstoffs nicht schmilzt und sich nicht zersetzt. Zu den Füllstoffen gehören z. B. Bariumsulfat, Calciumcarbonat, Talk, Ton und Siliciumdioxid. Wenn Füllstoffe eingesetzt werden, arbeitet man jedoch zweckmässig nur mit geringen Mengen, z. B. von nicht über 30 und vorzugsweise von unter etwa 10 % vom Gewicht der Klebmasse, da die Füllstoffe sonst zu einer unangemessenen Verminderung der Bindungsfestigkeit und Erhöhung der Viscosität der Massen führen können.

Zu anderen Gegebenenfalls-Zusätzen zu den Klebmassen gehören Pigmente und Weichmacher.

Nach einer bequemen Arbeitsweise kann die Herstellung der Klebmassen erfolgen» indem man die niedrigstschmelzende Komponente (gewöhnlich die Wachskomponente) in einem zweckentsprechenden,

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gleichmässig beheizten Mischbehälter schmilzt, darauf das Äthylenmischpolymere hinzufügt und rührt, bis das Mischpolymere unter Bildung einer gleichmässigen, homogenen, geschmolzenen Mischung gründlich dispergiert ist. Dann werden jegliche weitere Komponenten der Masse hinzugegeben, worauf man weiter bewegt, um eine homogene Masse zu bilden.

Nach dem Mischen kann die Masse, v/enn gewünscht, einem beheizten Zwischenlagertank zugeführt und in diesem in geschmolzener Form gehalten werden, bis sie zum Einsatz benötigt wird. Andererseits kann man die Masse auch direkt der Beschichtungseinrichtung zur Auftragung auf das Garn zuführen. Als weitere Möglichkeit bietet sich an, die Masse nach dem Mischen abkühlen und erstarren zu lassen, wobei sie in diesem Falle vor dem Einsatz wieder zu schmelzen ist.

Das Garn lässt sich bequem mit der Klebmasse beschichten, indem man es durch ein die Masse in geschmolzener Form enthaltendes Bad führt und hierauf einer Dosierung untenvirft, z. B. durch Hindurchführen durch eine öffnung beschränkten Querschnitts im Fusse des das Bad enthaltenden Behälters,· worauf das beschichtete Garn abgekühlt und wieder aufgewickelt wird. Das zu beschichtende Garn kann von einer herkömmlichen Packung (z. B. einer Kreuzspule) nach unten durch ein Bad der geschmolzenen Klebmasse geführt werden. Die Temperatur der geschmolzenen Klebmasse in dem Bad, durch welches das Garn geführt wird, soll möglichst gleichmässig gehalten werden, um die Viscosität der Masse im Bad angemessen konstant zu halten. Eine wesentlich "variierende Viscosität könnte die Gleichmässigkeit des auf das Garn aufgetragenen Beschichtungsgev/ichts beeinflussen. Die geschmolzene Klebmasse kann somit z. B. vorteilhaft in einem mit einem Wärmemantel versehenen Tank untergebracht werden. Wie sich gezeigt hat, ist der Einsatz eines Tanks zu bevorzugen, der die geschmolzene Klebmasse in einer Höhe von 3M bis 2 IM dm (3 bis 9 Zoll) enthält. Die Hindurchführung des Garns durch das Bad kann durch Hindurchziehen mittels einer Aufwickelvorrichtung erfolgen, wobei diese eine

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angemessen konstante Lineargeschwindigkeit des Garns ergeben soll, damit auf das Garn für jegliche gegebene Kombination von Austrittsöffnungs- und Garn-Durchmesser ein angemessen gleichmässiges Beschichtungsgewicht aufgetragen werden kann. Als bequeme Durchlaufgeschwindigkeit des Garns durch das Bad haben sich etwa 18O m/Min, (etwa 600 Fuss/Min.) ergeben, aber man kann die Geschwindigkeit, wenn gewünscht, auch bis auf fast Null vermindern oder auf bis zu 0,4 km/Min. (1200 Puss je Min.) oder noch darüber erhöhen.

Die beschichtungsbequeme Temperatur der geschmolzenen Klebmasse hängt von dem zu beschichtenden Garn und den Bestandteilen der Klebmasse ab. Polypropylen hat einen Schmelzpunkt von etwa 150° C, so dass beim Beschichten von Polypropylengarn die Badtemperatur wesentlich unter dieser Temperatur liegen muss. In der Tat hat sich gezeigt, dass eine Anwendung von Temperaturen von über etwa 130° C auf Grund eines Schrumpfens des Polypropylengarns zu Schwierigkeiten führt. Theoretisch können hohe Temperaturen von über etwa 130° C Anwendung finden, indem man das Garn rasch durch das Bad führt, so dass seine Temperatur die Badtemperatur nie erreicht. In der Praxis jedoch ergeben sich hierbei Schwierigkeiten, insbesondere wenn aus diesem oder jenem Grunde ein Stillstand eintritt und das Garn stationär im Bad verbleibt. Beim Beschichten von Polypropylen arbeitet man somit zweckmässig mit Badtemperaturen von nicht über 130° C.

Die zweckmässige Beschichtungsmindesttemperatur hängt von den Bestandteilen und insbesondere vom Erweichungspunkt der Klebmasse ab. Liegt die Beschichtungstemperatur zu niedrig und somit zu nahe beim Erweichungspunkt der jeweils eingesetzten Klebmasse, fliesst die Schmelze nicht adäquat, was zu einer klumpigen Beschichtung und einer verminderten Haftung führen kann. Bequemerweise wählt man die Bestandteile der Klebmasse so, dass ein Erweichungspunkt im Bereich von 50 bis 100, vorzugsweise 65 bis 90° C erhalten wird. Vorteilhafterweise beträgt der Erweichungspunkt etwa 85° C. Beim Einsatz von Klebmassen dieser Art zum Beschichten von Polypropylengarn sind

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Badtemperaturen von 110 bis 120° C besonders geeignet.

Bequemerweise führt man das Garn nach unten durch das Bad der geschmolzenen Klebmasse und am Badboden durch eine Düse nach aussen, die, wie oben beschrieben, die Menge an aufgetragener Masse dosiert. Die Dosierdüse stellt somit ein beschichtetes Garn glatten und gleichmässigen Querschnitts sicher.

Dann wird das Garn, z. B. durch Hindurchführen durch ein Wasserbad, abgekühlt. Umgebungstemperaturen des Wassers in dem Bad erlauben ein bequemes Arbeiten, und der Zweck des Wasser-. bades liegt in der Verfestigung der Klebmasse. Nach der Hindurchführung durch das Bad lässt sich überschüssiges Wasser z, B. entfernen, indem man das Garn zur Abschleuderung über- ™ schüssigen Wassers unter einem scharfen Winkel aus dem Bad abzieht, abwischt und/oder einem Druckluftstrahl aussetzt. Der beschichtete Faden wird dann auf Packungen aufgewickelt, und bei einer arbeitsbequemen Anordnung dient die Packungsaufwikkelvorrichtung auch dazu, das Garn durch die Beschichtungseinrichtung hindurchzuziehen.

Die Menge an auf das Garn aufgetragener Klebmasse liegt zweckmässig im Bereich von I50 bis 1000 % vom Gewicht des unbeschichteten Garns, Die untere Grenze ergibt sich hierbei daraus, dass das Garn auf sich genügend Klebmasse mitführt, damit nach Weben und Reaktivieren eine feste Bindung des Tuftpols vorliegt. J Die obere Grenze ergibt sich hauptsächlich aus dem Bedarf an einem geeigneten Garnflexibilitätsgrad und einem geeigneten Garngesamtdurchmesser bei den folgenden Webarbeiten. Vorzugsweise trägt man die Klebmasse in einer Menge von 250 bis 750 und noch besser von 350 bis AOO % vom Gewicht des unbeschichteten Garns auf.

Mit der Massgabe, dass man die bisher gewöhnlich eingesetzten Jutegarne für Kette, Schuss bzw. Füllung durch die Garne gemäoa der Erfindung ersetzt, bleibt die Webgrundtechnologie unverändert. In besonders vorteilhafter Weise lassen sich

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die Garne gemäss der Erfindung als Schussfäden einsetzen, was., wenn gewünscht, in Kombination mit Jute-Kett- und -Füllfäden erfolgen kann. Wenn gewünscht, kann man andererseits auch die Kett- und/oder Füllfäden wie auch die Schussfäden mit Beschichtungen gemäss der Erfindung versehen. Eine Abänderung der Webstühle ist unnötig, aber es kann erforderlich sein, zur Anpassung an die im Vergleich mit herkömmlichen Jutegarnen veränderten Reibungs- und Elastizitätseigenschaften der Garne gemäss der Erfindung eine Einstellung des Stuhls durchzuführen. Die körperlichen Abmessungen und Oberflächenreibungs-Eigenschaften von Garnen sind von Wichtigkeit und können das Weben an Spannpunkten und an Punkten, an denen der Faden den Mechanismus gleichmässig durchlaufen muss, beeinflussen. Der Durchmesser der Garne gemäss der Erfindung lässt sich lenken,- indem man Garn entsprechenden Titers wählt und die Menge an aufgetragener Klebmasse in der oben erläuterten Weise lenkt. Die Reibungseigenschaften des Garns lassen sich lenken, indem man, wiederum wie oben beschrieben, Gleitmittel einverleibt, um einem Klebrigwerden des Garns entgegenzuwirken.

Die Garne gemäss der Erfindung können zusammen mit jeglicher zweckentsprechenden Polfaser Anwendung finden. So kann man sie,z. B, einsetzen mit Polfaser aus Wolle, Mischungen von Wolle und Polyamid, z. B. Nylon, Polyester und Acrylharzen, Mischungen von Wolle und Viscosereyon, z. B. "Evlan", reinem Polyamid, z. B. Nylon, reinem Viscosereyon, z. B. "Evlan", und Polypropylen.

Nach dem Weben wird die Klebmasse durch V/ärme reaktiviert. Das Erhitzen kann auf jeglichem zweckentsprechenden Weg erfolgen, z. B. unter Einsatz von Reaktivierungsöfen, Strahlungsheizelementen und Heissluftgebläsen als Wärmequelle. Vorzugsweise erhitzt man, nachdem das Gewebe vom Stuhl abgenommen worden ist. Es ist jedoch auch möglich, wenngleich auch weniger vorteilhaft, z. B. Strahlungsheizstäbe oder Heissluftgebläse in Verbindung mit dem Stuhl einzusetzen und auf diese Weise

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gewobene Dereiche der Ware zur Reaktivierung der Klebmasse zu erhitzen, bevor der Teppich vom Stuhl abgenommen wird.

Wie beim.Garn-Beschichtungsprozess hängt die bei der Reaktivierung angewandte Temperatur von den Garnen in dem Gewebe und den Bestandteilen der Klebmasse ab. Bei beschichteten Polypropylengarnen soll die Garntemperatur nicht über etwa 130° C geste'igert werden. Andererseits ist eine genügende Temperaturerhöhung notwendig, um ein zur Bindung der Poltufts angemessenes Pliessen der Klebmasse zu bewirken. Vorzugsweise erhitzt man beim Einsatz von Polypropylengarnen, die mit einer Masse mit einer Erweichungstemperatur von 65 bis 85 C beschichtet sind, entsprechend einer Erhöhung der Temperatur der Klebmasse auf 100 bis 120° C.

Auch die Erhitzungsdauer kann von Bedeutung sein. Setzt man das Erhitzen zu lange fort, kann sich'eine überhöhte Wanderung der Klebmasse aus den Garnfäden in die Polfaser einstellen, woraus eine verminderte Haftung und auch eine übersteifigkeit des Gewebes resultieren kann. Beim Arbeiten mit einem Reaktivierungsofen bei 120° C hat sich eine Verweilzeit von etwa 5 Min. als bei Klebmassen mit einem Erweichungspunkt von etwa 85⁰ C adäquat erwiesen. Bei Strahlungsbeheizung, z. B. unter Einsatz von Infrarot-Heizelementen, kann eine längere Erhitzung notwendig sein, besonders im Falle dicker Teppiche, bei denen die Wärmeeindringung längere Zeit erfordern kann. Infrarot-Heizelemente sind aus diesem Grund bei dicken Teppichen nicht .ideal. Unter Einsatz von Heissluft-Gebläsen wird eine bessere Eindringung erhalten.

In den folgenden, die Erzeugung von Garnen gemäss der Erfindung erläuternden Beispielen sind die folgenden Äthylenmischpolymeren eingesetzt worden:

A) Äthylen-Vinylacetat-Mischpolymeres (Gewichtsverhältnis Äthylen zu Vinylacetat 67 : 33) mit einem Schmelzindex von 25 (g/10 Min. nach ASTM-Prüfnorm D-1238, modifiziert), einer inhärenten Viscosität von 0,78 (0,25 % in Toluol

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bei 30 C) und einem Erweichungspunkt von 116° C (Ring-Kugel-Bestimmung) .

B) Äthylen-Vinylacetat-Mischpolymeres (Gewichtsverhältnis Äthylen zu Vinylacetat 72 : 28) mit einem Schmelzindex von ^0O, einer inhärenten Viscosität von 0,59 und einem Erweichungspunkt von 82° C.

C) Äthylen-Vinylacetat-Methacrylsäure-Terpolymeres (Gewichtsverhältnis Äthylen zu Vinylacetat zu Methacrylsäure 71 : 28 : 1) mit einer Säurezahl von 6 (mg Kaliumhydroxid/g" Polymeres), einem Schmelzindex von 6, einer inhärenten Viscosität von 0,87 und einem Erweichungspunkt von I58⁰ C.

D) Äthylen-Vinylacetat-Methacrylsäure-Terpolymeres (Gewichtsverhältnis Äthylen zu Vinylacetat zu Methacrylsäure 7 ^ : 25 : 1) mit einer Säurezahl von 6, einem Schmelzindex von 150, einer inhärenten Viscosität von 0,77 und einem Erweichungspunkt von 91° C.

E) Äthylen-Vinylacetat-Mischpolymeres (Gewichtsverhältnis Äthylen zu Vinylacetat 72 : 28) mit einem Schmelzindex von 6, einer inhärenten Viscosität von 0,9^ und einem Erweichungspunkt von 15*1 C. ■

Beispiel 1

Klebmasse Ge\i.%

Mischpolymeres A 20,0

- ' B 35,0

Mikrokristallines Wachs (P. 82° C) 33,9

Paraffinwachs (P. 71° C) 10,0

Gleitmittel ("Armid" 0) .1,0

Antioxidans ("Tenox" BHT) 0,1

100,0

Mischung der Bestandteile: Man schmilzt die Wachse in einem beheizten Mischtank, gibt das Antioxidans hinzu, erhitzt die Mischung dann zur Bildung einer homogenen Masse unter Rühren auf 16O° C, fügt dann unter kräftigem Rühren die Mischpolymeren A und B und das Gleitmittel hinzu und setzt das Rühren

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zuerst bei hoher Geschwindigkeit und dann bei niedrigeren Geschwindigkeiten fort, bis eine homogene Masse vorliegt.

Zur Erlangung eines Garns gemäss der Erfindung wird orientiertes, fibrilliertes 1000-den-Garn aus hochdichtem Polypropylen ("Cournova" der British Celanese) mit 350 bis Gew.Jto (bezogen auf das unbeschichtete Garn) der Klebmasse beschichtet.

Beispiel 2

Klebmasse Gew. %

Mischpolymeres C 15*0

D ' 35,0

Paraffinwachs (P. 57° C) 44,9

Niedermolekulares Polyäthylen (A 616 der 4,0 Veba-Chemie, BRD)

Gleitmittel ("Armid" 0) 1,0

Antioxidans ("Tenox" BHT) Q₃I

100,0

Die Bestandteile werden wie in Beispiel 1 gemischt.

Zur Erlangung eines Garns gemäss der Erfindung wird 1000-den-"Cournova"-Garn mit 350 bis 400 Gew.% (bezogen auf das unbeschichtete Garn) der obigen Masse beschichtet.

Beispiel 3

Klebmasse Gew. %

Mischpolymeres A " B

Mikrokristallines Wachs (P. 82° C)

nochstabilisiertes Esterharz ("Poral" 85 18,4 der Hercules Inc., USA)

Gleitmittel ("Armid" 0) 1,5

Antioxidans ("Tenox" BHT) 0,1

100,0

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25	,0
25	,0
30	,0

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Die Bestandteile werden wie in Beispiel 1 gemischt.

Beispiel 4

Klebmasse Gew. %

Mischpolymeres E 30,0

Polyterpenharz ("Piccolyte" S-85 der 20,0

Pennsylvania Industrial Chemical Corp.,

y.St.A.)

Mikrokristallines Wachs (P. 82° C) 30,0

Paraffinwachs (F. 71° C) 18,4

Gleitmittel ("Armid" 0) 1,5

Antioxidans ("Tenox" BHT) 0,1

100,0

Die Bestandteile werden wie in Beispiel 1 gemischt.

Zur Erlangung eines Garns gemäss der Erfindung wird 1000-den· "Cournova"-Garn mit 350 bis 400 Gew.? (bezogen auf das unbeschichtete Garn) der obigen Masse beschichtet.

Beispiel 5

Die Garne von Beispiel 1 bis 4 werden als Schussfäden beim Weben von Axminster- und Wilton-Teppichen auf herkömmlichen Stühlen eingesetzt. Nach Reaktivierung des Klebstoffs durch 5 Min. Erhitzen in einem Reaktivierungsofen bei 120° C liegen Teppiche mit ausgezeichneten physikalischen Eigenschaften vor. Die Teppiche haben insbesondere eine gute Tufteinbindung und Formbeständigkeit und ferner den zusätzlichen Vorteil, dass eine Tendenz zum Ausfasern an den Kanten herabgesetzt ist.

Zur Erläuterung der erzielbaren guten Tufteinbindung sind Vergleichsversuche bei mit Reinwolle-Polfaser unter Einsatz von Garnen gemäss der Erfindung als Schussfäden hergestellten

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Toppichen durchgeführt worden. Ein gemäss Beispiel 1 erhaltenes Garn wurde als Schussfaden zusammen mit einer Jutekette und ohne Füllfäden zu einem Axminster-Teppich (32 Schüsse/dm) verwoben und die Klebmässe dann durch 5 Min. Erhitzen in einem Reaktivierungsofen bei 120° C reaktiviert. Die Tufteinbindung (gemessen mittels des Prüfgerätes "Tuft Pull Tester" der Wool Industry Research Association) betrug 1950 g. In entsprechender Weise wurden unter Verwendung von Garn, das mit hJ5 Gew.% (bezogen auf das unbeschichtete Garn) Klebmasse gemäss Beispiel 1 mit der Abänderung einer Verminde rung der Gleitmittelmenge auf 0,25 % beschichtet war, bei verschiedenen Verweilzeiten in einem Reaktivierungsofen bei 110° C für die Tufteinbindung die folgenden Ergebnisse erhal-

Verweilzeit, Min. " Tufteinbindung, g

7 ' 1866

9 187^

11 2300

Zum Vergleich ergaben Axminster-Teppiche der gleichen Art, die jedoch unter Einbau von Jute-Schussfäden und Rückenappre tierung mit einer typischen Latexmasse hergestellt worden waren, nach dem Weben eine durchschnittliche Tufteinbindung von 62^ g (Bereich von 600 bis 700 g).

Ähnliche Versuche sind unter Einsatz von mit der Klebmasse gemäss Beispiel 2 beschichtetem 1000-den-"Cournova"-Garn bei verschiedenen Beschichtungsgewichten durchgeführt worden. Er gebnisse:

a) Ein Axminster-Teppich, erhalten unter Einsatz von mit 500 bis 550 Gew.% der Klebmasse von Beispiel 2 beschichtetem Garn als Schussfaden und etwa 5 Min. Reaktivierung bei et wa 120° C, ergab eine durchschnittliche Tufteinbindung von etwa 2^90 g.

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b) Ein Wilton-Teppich, erhalten unter Einsatz von mit 910 Gew./ der Klebmasse von Beispiel 2 beschichtetem Garn als Schussfaden und etwa 5 Min. Reaktivierung bei etwa 120° C, ergab
eine durchschnittliche Tufteinbindung von etwa 665 g·

Ähnliche Ergebnisse sind mit den beschichteten Garnen von
Beispiel 3 und"4 erhältlich.

Zum Vergleich hat ein Wilton-Teppich, der mit Jutefäden im
Schuss und unter Rückenappretierung mit einer typischen Latexmasse hergestellt wird, nach dem Weben gewöhnlich eine Tufteinbindung von unter ²JOO g (gewöhnlich etwa 250 g). Ein Wilton-Teppich ohne Latex-Rückenappretur hat gewöhnlich eine Tufteinbindung von unter etwa 200 g.

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Claims

PC-3709 20. Januar 1971

Patentansprüche

(1) Zur Verwendung bei der Herstellung von Polgeweben geeignetes Garn, gekennzeichnet durch ein künstliches,, organisches, polymeres Grundgarn, das mit einer Heisschmelz-Kunstharz-Klebmasse beschichtet ist, deren Erweichungspunkt wesentlich unter demjenigen des Grundgarns liegt.
2. Garn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Grundgarn ein Polyolefin-, Polyamid- oder Polyester-Garn, vorzugsweise Garn aus Polypropylen oder hochdichtem Polyäthylen, ist. %
3. Garn nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebmasse

a) etwa 10 bis 90, vorzugsweise etwa *J0 bis 60 Gew.% an Mischpolymerem von Äthylen mit· Vinylester einer C^- bis C/--Carbonsäure, vorzugsweise Vinylacetat, oder Mischpolymerem von Äthylen mit C^- bis Cg-Alkyl-acrylat oder -methacrylat, vorzugsweise Äthylacrylat, Isobutylacrylat oder Methylmethacrylat, wobei das Mischpolymere etwa 60 bis 85, vorzugsweise etwa 65 bis 75 Gew.% an auf Äthylen zurückgehenden Einheiten, mindestens etwa 15 Gew.!*, vorzugsweise etwa 25 bis 35 Gew.% an Einheiten, die auf if das Vinylester-, Alkylacrylat- oder Alkylmethacrylat-Comonomere zurückgehen, und maximal etwa 10 Gew.2, vorzugsweise maximal etwa 3 Gew.% an Einheiten enthält, die auf ein weiteres mischpolymeres Monomeres zurückgehen, vorzugsweise Acrylsäure, Methacrylsäure, Itaconsäure, Acrylamid, ß-Dimethylamino-äthylmethacrylat, ß-Hydroxyäthylacrylat, Diallylmaleat, Diallylphthalat, Diallyläther oder Äthylenglykoldimethacrylat, und

b) etwa 10 bis 90, vorzugsweise etwa 40 bis Go Gew.% an Wachs mit einem Schmelzpunkt von etwa ^9 bis 105° C, vorzugsweise Fischer-Tropsch-Wachs, Paraffin-

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wachs, mikrokristallines Wachs, Candelilla-Wachs oder Carnauba-Wachs oder Mischung von Erdölwachsen und etwa 5 bis 25 Gew.% niedermolekularem Polyolefinwachs mit einem Schmelzpunkt von etwa 105 bis 122° C, enthält.
4. Garn nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebmasse mindestens einen Zusatz aus der Gruppe kleinere Mengen an haftverbesserndem, kein Äthylenmischpolymeres darstellendem Thermoplastharz, vorzugsweise hochstabilisiertem Esterharz, Polyterpenharz oder Kolophoniumharz, Pigmente, Weichmacher, etwa 0,5 bis 2 Gew.% an Gleitmittel, vorzugsweise langkettiges, aliphatisches Amid oder N,N'-Dioleyläthylendiamin, etwa 0,0025 bis 0,5j vorzugsweise etwa 0,1 bis 0,^ Gew.!? an Stabilisator, vorzugsweise 2,^,6-trialkylierte Monohydroxyphenole, h,h'-Thio-bis-(6-tert.-butyl-m-kresol), butyliertes Hydroxytoluol oder butyliertes Hydroanisol, und maximal etwa 30, vorzugsweise maximal etwa 10 Gew.% an Füllstoff, vorzugsweise Bariumsulfat, Calciumcarbonat, Talk, Ton und Siliciumdioxid, enthält.
5. Verfahren zur Herstellung von für den Einsatz bei der Herstellung von Polgeweben geeignetem Garn, dadurch gekennzeichnet, dass man auf künstliches, organisches, polymeres Garn eine Beschichtung mit einer Heisschmelz-Kunstharz-Klebmasse aufträgt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass man die Auftragung der Masse auf das Garn durch Hindurchführen, vorzugsweise mit einer Geschwindigkeit von etwa 180 m/Min., eines Grundgarns gemäss Anspruch 1 oder 2 durch eine Schmelze einer Klebmasse gemäss Anspruch 3 oder hy Halten der Schmelzentemperatur unter der Höhe, bei der sich eine Schädigung des Grundgarns einstellen würde, vorzugsweise auf etwa 100 bis 120° C, und Entfernen

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Überschüssiger Klebmasse, vorzugsweise durch Hindurchführen durch eine Düsenaustrittsöffnung, zur Bildung einer Beschichtung von von etwa I50 bis 1000, vorzugsweise etwa .550 bis 400 % vom Gewicht des Grundgarns und, vorzugsweise, Abkühlen des beschichteten Garns durch Hindurchführen durch ein Wasserbad bewirkt.

Verwendung von beschichtetem Garn gemäss einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4 für Polgewebe, dessen Kett- und bzw. oder Schuss- und bzw. oder Füllfäden zumindest zum Teil von dem Garn gebildet werden, wobei vorzugsweise der Pol von WoIl-, Wolle-Polyamid-Misch-, Polyester-, Acrylharz-, Wolle-Viscosereyon-Misch-, Viscosereyon- oder Polypropylengarn gebildet wird, vorzugsweise das Gewebe die Form von Teppich oder Bezugs- oder Polsterstrapazierstoff hat und vorzugsweise die Klebmasse auf dem beschichteten Garn wärmeaktiviert ist.

109831/1525 ORIGINAL INSPECTED