DE2158828A1 - Verbundfaden und Verfahren zur Herstellung desselben - Google Patents
Verbundfaden und Verfahren zur Herstellung desselbenInfo
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Description
Verbundfaden und Verfahren zur Herstellung desselben
Die Erfindung betrifft Textilstoffe, die eine ausgezeichnete
antielektrostatische Beschaffenheit aufweisen und Garne aus elektrisch leitenden Verbundfäden enthalten, sowie ein Verfahren
zur Herstellung derselben.
Die Ansammlung von elektrostatischen Ladungen in Geweben ist eine Erscheinung, der man bereits seit einiger Zeit in der
Textilindustrie Beachtung schenkt. Elektrostatische Ladungen in Geweben sind nicht nur ein Grund zum Ärgernis (indem z.B.
Kleidungsstücke am Körper anhaften und von anderen Kleidungsstücken angezogen werden, feine Fusseln und Staubteilchen von
Polstergeweben angezogen werden, so dass diese öfter gereinigt werden müssen, oder indem man beim Anfassen eines metallischen
Türgriffs nach dem Beschreiten eines Teppichs einen elektrischen Schlag erhält), sondern sie sind auch eine Gefahrenquelle
(da z.B. die Entladung von statischer Elektrizität zur Bildung von Funken führen kann, die entflammbare Gemische aus
beispielsweise Äther und luft, wie sie häufig in Krankenhäu-
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sern, besonders in Operationsräumen vorkommen, entzünden). Alle diese Erscheinungen treten bei niedriger Luftfeuchtigkeit
in verstärktem Masse auf.
Von den vielen Versuchen, die man unternommen hat, um die unerwünschte
Ansammlung elektrostatischer Ladungen in Geweben zu verhindern, sind offenbar diejenigen in bezug auf Wirksamkeit
und Dauerhaftigkeit am zufriedenstellendsten, die auf der Verwendung von elektrisch leitenden Fäden (besonders Metallfäden,
und zwar vorzugsweise metallischen Verbundfaden) in Kombination mit natürlichen «und synthetischen Fäden zur
Herstellung von Geweben, Gewirken, geknüpften Hetzstoffen, Florwaren und anderen Textilstoffen beruhen, von denen die
elektrostatischen ladungen in dem Ausmasse, wie aie sich bilden, zerstreut werden. Einige dieser Methoden und Textilstoffe
sind in den USA-Patentschriften 2 129 504, 2 714 569,
3 288 175 und 3 069 746 sowie in einem Aufsatz von Webber, betitelt "Metal Fibers", veröffentlicht in "Modem Textile
Magazine", Mai 1966, Seite 72-75, beschrieben.
!Trotz der Wirksamkeit dieser Massnahmen hinsichtlich der Zerstreuung
von elektrostatischen ladungen weisen sie in einer wichtigen Hinsicht sämtlich einen Mangel auf; es besteht nämlich
für Personen, die mit diesen metallhaltigen Textilstoffen in Berührung stehen, die Gefahr der Tötung durch elektrischen
Strom. Die für diese Textilstoffe erforderliche zusammenhängende Metalloberfläche weist zwar die elektrische Leitfähigkeit
auf, die nötig ist, um die elektrostatischen Ladungen, die in den Textilstoffen erzeugt worden sind, zu zerstreuen;
diese Leitfähigkeit genügt aber auch, um denjenigen Personen Schaden zuzufügen, die die Textilstoffe berühren,
wenn die Stoffe zufällig mit einer Stromquelle in Kontakt stehen, die imstande ist, einen praktisch unbegrenzten elektrischen
Strom auszusenden, wie er von gewöhnlichen elektrischen Anschlüssen oder von durch Isolationsfehler kurzgeschlossenen
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elektrischen Vorrichtungen ausgehen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Textilstoff
zur Verfügung zu stellen, der in wirksamer und dauerhafter Weise die Ansammlung unerwünschter Konzentrationen an elektrostatischen
Ladungen verhindert und dabei keine Gefahr der Tötung durch elektrischen Strom mit sich bringt. Sine weitere
Aufgabe der Erfindung ist es, neue Verbundfaden zur Verfügung
zu stellen, die zur Herstellung dieser neuen Textilstoffe verwendet
werden könnenο
Diese Aufgaben werden erfindungsgemäss durch einen Textilstoff
gelöst, der ganz oder teilweise aus Verbundfäden (vorteilhaft | zu etwa 0,5 bis 100 tfo aus Verbundfäden und sum Rest aus herkömmlichen
natürlichen oder synthetischen Fäden) besteht, wobei jeder Verbundfaden seinerseits aus mindestens einem PoXymerisatstrang
besteht, der an einen Strang aus elektrisch leitendem Werkstoff gebunden ist, welcher letztere seiner Länge
nach mindestens eine Unterbrechung aufweist. Der Textilstoff wird nach herkömmlichen Methoden durch Webens Wirken, Knüpfen,
Uoppensetzen oder Flechten hergestellt.
Obwohl der elektrisch leitende Strang eines jeden Terbundfadens
seiner Länge nach nur eine Unterbrechung aufzuweisen braucht, können in jedem elektrisch leitenden Strang auch mehrere
Unterbrechungen vorhanden sein - wenn dies aus irgend- f
einem Grunde zweckmässig erscheint, oder wenn sich dies bei
dem Verfahren zur Herstellung der Unterbrechungen von selbst ergibt - , ohne dass dadurch die antielektrostatischen Eigenschaften
des Textilstoffs wesentlich beeinträchtigt werden, und ohne dass in der Unterdrückung der Gefahr der Tötung durch
elektrischen Strom dadurch irgendeine Änderung auftritt. Wenn der elektrisch leitende Strang des Verbundfadens viele Unterbrechungen
aufweist, wenn z.B. die mittlere Länge der ununterbrochenen Abschnitte des elektrisch leitenden Stranges zwischen
den Unterbrechungen nur etwa 2,5 cm beträgt, sind die anti-
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elektrostatischen Eigenschaften des "Textilstoffs immer noch
zufriedenstellend. Jedoch ergibt sich aus der Erzeugung einer solchen Vielzahl von Unterbrechungen kein technischer Torteil.
Im Grunde beruht die Erfindung auf der,Unterbrechung der zusammenhängenden,
elektrisch leitenden Oberfläche, von der· man nach der Lehre des Standes der Technik Gebrauch gemacht haben
würde, um die in dem Textilstoff erzeugten elektrostatischen ladungen zu zerstreuen, wobei erfindungsgemäss in der ganzen
Länge des elektrisch leitenden Stranges eines jedem zur Herstellung
des Textilstoffs verwendeten Verbundfadens nur eine Unterbrechung erforderlich ist, um die sonst vorhandene Gefahr,
der Tötung durch elektrischen Strom su "bannen, und wobei men- ·
rere (oder sogar viele) derartige Unterbrechungen vorhanden sein können, wenn sie auch nicht besonders vorteilhaft sind.
Es ist überraschend, dass solche Unterbrechungen keine wesentliche Verminderung in der Zerstreuung elektrostatischer Ladungen
zur Folge haben.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen Bezug genommen.
Pig. 1 ist eine Draufsicht auf ein bevorzugtes Gewebe gemäss der Erfindung.
Fig. 2 ist ein in Kettrichtung geführter Schnitt durch ein
anderes bevorzugtes Gewebe gemäss der Erfindung.
Fig. 5 zeigt in perspektivischer Ansicht eine bevorzugte Form
eines für die Gewebe geraäss Fig. 1 und 2 verwendeten Verbundfadens.
Fig. 4 ist ein Schnitt flurch den Verbundfaden gemäss Fig. 5.
■ Fig. 5 ist eine scheaatische Seitenansicht der ersten Stufe
des Verfahrens gemäss der Erfindung,
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...j .,.j γ., V <= U ^ W VJ ,fe W
Fig. 6 erläutert die gleiche Verfahrensstufe wie Figo S, 3e~
doch von oben gesehen.
Pig. 7 ist eine schematische Seitenansicht der letzten Verfahrensstufe
geniäss einer anderen Ausführungsform des Yerfah- ^j
rens der Erfindung.
lig. 1 zeigt ein Gewebe 10 gemäss der Erfindung, das durch
Verweben von Verbundfaden 30 mit gewöhnlichen Fäden 11 hergestellt
worden ist, welche letzteren aus Naturfasern, wie Baumwolle oder Wolle, und/oder synthetischen Fasern, wie Polyamid-,
Reyon-, Polyacrylnitril- oder Polyäthylenterephthalatfasern, bestehen. Der Anteil der Verbundfaden 30 an dem Gewebe
10 beträgt etwa 0,5 bis 100 Gewichtsprozent. ™
lig. 2 zeigt ein Florgewebe 20 gemäss der Erfindimg, "bei dem
llornoppen 22 an der Grundlage 21 befestigt sindo Bei der
dargestellten Ausführungsform besteht die Grundlage 21 aus den Kettgarnen 23, die in bekannter Weise mit den Schiissgarnen 24
verwebt sind. Die Grundlage kann auch irgendeinen anderen,, bekannten
Aufbau aufweisen. Die Grundlage 21 kann aus beliebigen, herkömmlichen Stoffen, wie Jute oder Hanf, gefertigt
sein. Die Flornoppen 22 bestehen aus einem Garn 25? das seinerseits aus einem oder mehreren Strängen zusammengesetzt ist;
in der Zeichnung sind drei Stränge 26, 26, 30 dargeateilt. Das
Garn 25 enthält einen Verbundfaden 30 in Mengen von etwa 0,5 . έ
bis 100 Gewichtsprozent, vorzugsweise von etwa 2 bis 15 Gewichtsprozent,
bezogen auf das Garn 25« Zma lest bestellt das
Garn 25 aus herkömmlichen Naturfasern oder synthetischen lasern
26.
Die Verbundfaden gemäss der Erfindung können aus. beliebigen, bekannten, film- oder faserbildenden Polymerisaten^ wie Cellulosederivaten,
Polyamiden, Polyolefinen oder Polyestern, hergestellt werden, die mit einer Schicht &ub elektrisch leitendem
Werkstoff überzogen oder schichtweise an eine Lage aus
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elektrisch leitendem Werkstoff gebunden sind. Dieser elektrisch leitende Werkstoff ist vorzugsweise ein Metall und besteht
insbesondere im lalle der durch Aufschlitzen von Verbundfolien hergestellten Verbundfäden aus einer Metallfolie.
Man kann die elektrisch leitenden Stränge aber auch durch Beschichten
von Folien oder Fäden mit Metall auf elektrolytischem Wege oder durch Aufdampfen im Hochvakuum herstellen,
sofern nur die Metallabscheidungen so dick sind, dass sie die
erforderliche elektrische Leitfähigkeit haben. Aufgedampfte Aluminiumüberzüge müssen z.B. etwa 0,5 μ dick sein, damit sie
die erforderliche elektrische Leitfähigkeit haben. Solche elektrisch leitenden Stränge müssen natürlich ein ausreichendes
Haftvermögen haben, damit die Verbundfäden die Beanspruchungen aushalten, denen sie bei der Textilverarbeitung und
bei der Yerwendung ausgesetzt sind* Dies lässt sich leicht
erreichen, indem man eine weitere Polymerisatlage auf die elektrisch leitende Lage aufkaschiert. Zufriedenstellende Ergebnisse
erhält man durch Beschichten der metallischen Lage mit Polymerisaten oder Klebstoffen, die unter Umständen eine
Härtung erfordern können. Solche Beläge können ausserdem feinteilige
Stoffe und/oder eine andere elektrisch leitende Lage enthalten.
Fig. 3 und 4; zeigen einen bevorzugten Verbundfaden 30, der
zur Herstellung der in Fig. 1 und 2 abgebildeten Gewebe 10 bzw. 20 verwendet werden kann. Dieser Verbundfaden 30 ist eine
Abänderung des zum Beispiel aus der USA-Patentschrift 3 069 746 bekannten Verbundfadens. Der Verbundfaden 30 besteht
aus einer Metallschicht 33, die auf beiden Seiten durch Klebstoffschichten
34 und 35 an Polymerisatschichten 31 bzw. 32 gebunden ist. Die Metallschicht 33 besteht aus Kupfer, Silber,
Nickel, Chrom, Blei, Zinn, Aluminium oder Legierungen dieser Metalle. Aluminium wird wegen seiner hoohgradigen Duktilität,
elektrischen Leitfähigkeit und Oxydationsbeständigkeit bevorzugt. Die Polymerisatsohichten bzw. -lagen 31 und 32, die aus
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dem gleichen Werkstoff ,oder aus verschiedenen Werkstoffen "bestehen können, werden aus beliebigen .bekannten Polymerisaten
gefertigt, Bevorzugte Polymerisate sind faserbildend© Polymerisate
von hoher Zugfestigkeit9 wie Cellulosederivate,, z.Be
Oellulosebutyrat, Polyamide, E3B8 Polyhexamethylenadipinsäureainid,
Polyolefine, z.B. kristallines Polypropylen, und insbesondere
Polyester, wie Polyethylenterephthalatβ Der ¥erbundfaden
50 kennzeichnet sich 'durch mindestens eine Unterbrechung
56 in der Länge der Metallschicht 35* Des mittlere. Abstand
zwischen den zusammenhängenden Abschnitten der Metalllage,
also die mittlere Länge der Unterbrechung 56? beträgt
im allgemeinen mindestens etwa 0,075 ramI @i& Abstand dieser
Länge reicht aus, uia bei den as den herkömmlichen elektrischen g
Anschlüssen vorhandenen Spannungen die Ausbildung einer Koronaentladung
zu unterdrücken. Die Metallschicht 33 des Verbundfadens
30 kann ihrer Länge nach auch mehrere Unterbrechungen 56 aufweisen; dies ist jedoch weder erforderlieh noch besonders
vorteilhaft. In Pig. 3 und 4- sind zwei solche Unterbrechungen 36 schematise)! aus Gründen der Einfachheit als Hohlräume
dargestellt, wie sie durch scharfe, e~bene Brüche in der
Metallschicht zustande kommen, Oft haben di©se Hohlräume jedoch unregelmässi'ge Gestalt.
Beim Einarbeiten der erfindungsgemässen Verbundfaden in Florgewebe,
besonders Teppiche, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass zwischen dem mittleren Abstand zwischen aufein- i
anderfolgenden Unterbrechungen in der Metallschicht eines Verbundfadens - nachstehend mit "L" bezeichnet - und der
mittleren Länge der einzelnen Unterbrechungen - nachstehend mit "G" bezeichnet - eine bestimmte Beziehung besteht. Insbesondere
wurde gefunden, dass man Noppenflorteppiche erhält, die elektrostatische Ladungen in sehr zufriedenstellender
Weise zerstreuen und keinerlei Gefahr der Tötung durch elektrischen Strom mit sich bringen, wenn man metallische Verbundfaden
gemäss der Erfindung verwendet, bei denen das Ver-
— 1
hältnis L:G mindestens 100 beträgt. -
Natürlich braucht nicht jeder Faden des Garns in dem Flor
einen Strang aus dem metallischen Terbundfaden zu enthalten.
Ebenso kann es vorteilhaft sein, wenn jeder Garnfaden mehrere metallische Verbundfaden enthält, und dies gilt besonders für
sehr niedrige atmosphärische Feuchtigkeit.
Der Verbundfaden'30 kann eine Breite von weniger als 0,025 mm
bis mehr als 6,35 mm haben; Breiten innerhalb dieses Zahlenbereichs
werden jedoch bevorzugt, und eine Breite von 0,25 mm hat sich als besonders geeignet für verschiedene Anwendungs- .
zwecke erwiesen. Je nach der Breite des Fadens 30ι der Dicke
der lagen 31, 32 und 33 und der Menge des Klebstoffs 34 und 35 können die für die Zwecke der Erfindung geeigneten Verbundfäden
30 die verschiedensten Titer aufweisen·
Die zur Herstellung von Textilstoffen gemäss der Erfindung
verwendeten Verbundfaden 30 werden zweckmässig nach Abänderungen
von herkömmlichen Verfahren für die Herstellung gewöhnlicher Verbundfaden, wie einer Abänderung des Verfahrens gemäss
der USA-Patentschrift 3 069 746, hergestellt. Um z.B. erfindungsgemäss
verwendbare Verbundfaden 30 herzustellen, bringt man auf eine oder beide Seiten einer Polymerisatfolie und
einer Metallfolie eine diskontinuierliche KLebstoffschioht auf
und fügt die Folien dann unter Wärme und Druck zu einem drei- . schichtigen Verbundstoff zusammen, wobei nan z.B. kontinuierlich
unter Verwendung eines Paares von Druckwalzen arbeitet. Der so erhaltene Schichtstoff wird dann gestreckt, bis die
metallische Schicht an der Stelle bzw. den Stellen, wo sioh kein Klebstoff befindet, zerreisst. Das Verstrecken darf jedoch
nicht so stark durchgeführt werden, aase die sästallische
Schicht in den grösBeren !Teilen, in denen sich Klebstoff, Metallfolie
und Polyznerisatfolien in inniger Berührung befinden, r ebenfalls zerreisst. Nach diesem Verstrecken wird der Sohicht-.
stoff zu schmalen Strängen der gewünschten Breite aufge«
Ik · - β -
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schlitzt. Man kann auch den Schichtstoff säuerst zu schmalem
Strängen aufschlitzen und diese Stränge dann bis zu aera ge-»
• wünschten Ausmass'verstrecken,
fr»*·1
Ein anderes Verfahren zur Herstellung der Verbundfaden gemäss Wi
der Erfindung mit ihren Unterbrechungen besteht darin, dass man
(a) von einer Polymerisatbahn und einer zerreissbaren Bahn aus einem elektrisch leitenden Werkstoff ausgeht,
(b) eine Oberfläche einer der Bahnen mit Klebstoff beschichtet,
(c) auf einer Oberfläche der einen Bahn quer üliser die Breit® . j
derselben hinweg eine Schnur auslegt,
(d) die beiden Bahnen so aufeinanderkaschiert, dass eier Klebstoff und die ausgelegte Schnur sich awisehen den "beiden
Lagen befinden,
(e) die Schnur von dem zweilagigen Schichtstoff abreiset» indem
man auf die Schnur eine Kraft einwirken lässt9 die
eine senkrecht von der Oberfläche der elektrisch, leitenden Schicht fort gerichtete Komponente aufweist und
(f )· durch Aufschlitzen des Schichtstoffs in Längsrichtung '
Verbundfäden herstellt. Jede elektrisch leitende lag©
eines jeden Verbundfaden weist dann ihrer Länge nach wenigstens eine Unterbrechung auf. "
Ein Dreifachverbundfaden kann vorteilhaft erfindungsgeinäse
hergestellt werden, indem man (A) eine weitere Polymerisatbahn
auf den in der Verfahrensstufe (e) erhaltenen zweilagigen
Schichtstoff, von dem die Schnur abgerissen worden ist, aufkaschiert, wobei man diese weitere Polymerisatbahn mit
Klebstoff an die elektrisch leitende Lage bindet, und (B) den so erhaltenen dreilagigen Schichtstoff seiner Länge naeh aufschlitzt.
Das Aufkaschieren der weiteren Polymerisatbahn kann
bei oder nach dem Abreissen der Schnur von dem zweilagigen
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Schichtstoff erfolgen.
Im Gegensatz zu den "bisher bekannten Verfahren ist das Produkt
; des erfindungsgemässen Verfahrens gleichmässig, indem die so
■h. erhaltenen Verbundfaden besonders hinsichtlich der Abmessungen!
der Unterbrechungen in den elektrisch leitenden Strängen mit- !1
einander übereinstimmen. Infolgedessen eignen sich diese Verbundfaden
besonders für die Herstellung von antielektrostatisohen Textilstoffen, bei denen die Gefahr der Tötung durch
elektrischen Strom beseitigt ist.
Mg. 5 zeigt eine Polymerisatbahn 1A, die auf einer Seite mit einem Klebstoff 4 beschichtet und zusammen mit einer aerreissbaren
Bahn 2 aus einem elektrisch leitenden Werkstoff und einer Schnur 3 zwischen Kaschierwalzen 9 eingeführt wird. Die
Kaschierwalzen 9 können gegebenenfalls beheizt werden, um den Klebstoff zu härten. In dem so erhaltenen zweilagigen Schichtstoff
5 befindet sich die Schnur 3 zwischen der Polymerisatlage 1JL und der elektrisch leitenden Lage 2.
Aus Mg. 6 ist ersichtlich, dass der Weg der Schnur 3 so verläuft,
dass er die Breite des zweilagigen Schichtstoffs 5 mindestens einmal überquert} der dargestellte Weg hat die
Form einer Welle, deren Amplitude gleich der !reite dec Schichtstoffs 5 ist.
Mg. 7 zeigt, wie die Schnur 3 von dem zweilagigen Schichtstoff
5 im rechten Winkel zur Oberfläche der zerreissbaren, elektrisch leitenden Lage 2 abgerissen wird, worauf der zwealagige
Schichtstoff zusammen mit einer weiteren Polymerisatbahn 1B, dessen eine Seite mit Klebstoff 7 beschichtet ist,
zwischen die Kaschierwalzen 10 eingeführt wird. Der so erhaltene dreilagige Schichtstoff 8, der eine elektrisch leitende
Lage 6 enthält, die ihrer Länge nach mindestens eine Unterbrechung
aufweist, wird bei 11 zu Verbundfäden aufgeschlitzt.
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ORIGINAL INSPECTED
Als Schnur kann man jede beliebige dünne, zusammenhängende Schnur von rundem, flachem oder sonstigem Querschnitt verwenden,
wie z.B. einen Faden, ein Garn, eine Schnur, einen Bindfaden, Draht, Strang, ein Band oder dergleichen. Beispiele
für zufriedenstellende Schnüre sind Baumwollgarn und Polyesterschnüre mit Durchmessern oder Breiten von etwa 0,125 bis
2,5 mm. Die nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten
Unterbrechungen in den elektrisch leitenden Strängen der Verbundfäden genügen, um den Durchgang von Strom von einem
gewöhnlichen elektrischen Anechluss her zu verhindern.
Bevor die' Schnur zwischen die zusammenzufügenden Bahnen eingelegt
wird, kann sie mit Klebstoff beschichtet werden, oder ' siekann
ohne Klebstoff verwendet werden·. Der Weg der zwischen "
den zusammenzufügenden Bahnen liegenden Schnur soll die Breite der elektrisch leitenden Bahn mindestens einmal überqueren,
damit mindestens eine Unterbrechung in der elektrisch leitenden Lage bzw. dem elektrisch leitenden Strang entsteht, wenn
der Schichtstoff, von dem die Schnur abgerissen worden ist, seiner Länge nach zu Verbundfäden aufgeschlitzt wird. Die
richtige Lage der Schnur erreicht man, indem man die Schnur derart auf der Oberfläche einer Bahn* die zuvor mit Klebstoff
beschichtet worden sein kann, auslegt, dass der Weg der Schnur eine Welle beschreibt, deren Amplitude gleich der Breite
der Oberfläche ist. Die Länge dieser Welle ist dann doppelt so gross wie der mittlere Abstand zwischen den Unterbrechungen |
in den elektrisch leitenden Strängen der Verbundfäden, die durch Aufschlitzen des Schichtetoffes seiner Länge nach entstehen.
Zweckmässig können die Wellen Längen von etwa 3 cm bis
3 m haben, und der entsprechende mittlere Abstand zwischen den Unterbrechungen in den elektrisch leitenden Lagen bzw. Strängen
der beim Aufschlitzen entstehenden Verbundfäden führt zur Bildung eines hochgradig zufriedenstellenden Erzeugnisses.
Das Abreissen der Schnur von dem zweilagigen Schichtstoff erfolgt,
indem man auf die Schnur eine Kraft zur Einwirkung
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bringt, die eine senkrecht von der Oberfläche der elektrisch leitenden lage fort gerichtete Komponente aufweist, und vorzugsweise,
indem man die Schnur ungefähr im rechten Winkel von der Oberfläche der elektrisch leitenden lage abreiset.
Nach dem Abreissen der Schnur von dem zweilagigen Schichtstoff kann man eine Weitere Polymerisatbahn durch Klebstoff an die
elektrisch leitende lage binden, so dass man einen dreilagigen Schichtstoff erhält, der dann seiner länge nach zu Verbundfaden
aufgeschlitzt wird, bei denen sich ein elektrisch leitender Strang zwischen zwei an ihn gebundenen Polymer! sat strängen
befindet. Man kann auch die elektrisch leitende lage des " zweilagigen Schichtstoffs, von dem die Schnur abgerissen worden
ist, vor dem Aufschlitzen zu Verbundfaden mit einem Polymerisat beschichten. Eine weitere Möglichkeit besteht darin,
dass man den zweilagigen Schichtstoff unmittelbar nach dem Abreissen der Schnur zu Verbundfäden aufschlitzt. Die Verbundfäden
werden für die weitere Verwendung zur Herstellung von antielektrostatischen Textilstoffen auf Spulen aufgewickelt.
In den folgenden Beispielen beziehen sich !Teile und Prozentwerte, falls nichts anderes angegeben ist, auf das Gewicht»
Eine 0,0127 mm dicke Bahn aus Polyäthylenterephthalat wird durch Walzenauftrag auf einer Seite mit einem technischen Polyesterklebstoff
(gemäss USA-Patentschrift 3 170 835) beschichtet. Die zusammenhängende Klebstoffschicht ist 0,002 Bim
dick. Auf einer zerreissbaren, 0,00114 mm dicken Aluminiumfolie
wird eine fortlaufende Schnur (mit Baumwollgarn umwickeltes 16-fädiges Polyestergarnj 36 den) mit einer Breite
von 0,254· mm ausgelegt. Die Schnur wird derart auf die Alumi-•
niumfolle gelegt, dass sie einen zusammenhängenden, sluuswellenföraigen
Weg beschreibt, dessen Amplitude gleich der Brtlt«
'der Folie 1st, und dessen Länge 1,83 m beträgt. 2)1« *-*^» 1^
20i827/0lf8 '*
111171
Batmen werden mit der mit Klebstoff beschichteten Seite und
der ausgelegten Schnur nach innen zusammenlas chi er t«, indem sie.
zwischen Kaschierwalzen bei einer Temperatur τοπ 182° G hindurchgeleitet
werden. Der so erhaltene zweilagige Schicht st of £,,
bei dem sich die Schnur zwischen den beiden lagen befindet, ^ wird erkalten gelassen, worauf man die Schnur im rechten Winkel
zur Oberfläche der elektrisch leitenden lage abreisst. Dabei
bildet sich ein Spalt in der elektrisch leitenden lage, der mit dem Weg der zuvor ausgelegten Schnur übereinstimmt.
Beim Abreissen der Schnur wird der zweilagige Schichtstoff zusammen mit einer weiteren Bahn aus Polyäthylenterephthalat,
deren eine Seite durch Walgenauftrag mit einem technischen
Polyesterklebstoff (gemäss USA-Patentschrift 3 t70 833) "beschichtet
worden ist, zwischen Kaschierwalzen bei einer Temperatur von 182° C hindurchgeleitet. Die letztgenannte Schicht
wird zwischen den Kaschierwalzen an die elektrisch leitend® Lage des Schichtstoffes gebunden. Der eo erhaltene dreilagige
Schichtstoff wird mit rotierenden Messern zu Fäden von einer
Breite von 0,254 mm aufgeschlitzt, und die Fäden werden für die nachfolgende Verwendung als metallisches Garn auf Spulen
aufgewickelt.
B;eispiel 2
Dieses Beispiel erläutert den Aufbau und die Eigenschaften ge wisser Verbundfaden geraäss der Erfindung.
_ zwei Polyäthylenterephthalatfolien von je 0,012? mm Dicke
und einer Aluminiumfolie von 0,00114 mm Dicke wird mit Hilfe eines Polyesterklebstoffs ein dreilagiger Schichtstoff hergestellt,'
dessen mittlere Lage aus der Aluminiumfolie besteht. Vor dem Zusammenkaschieren wird eine keilförmige Fläche aus
der Aluminiumfolie ausgeschnitten, so dass man beim Aufschlitzen des Schichtstoffes in 0,254 λιβ breite Proben eine
Reihe von Verbundfäden erhält, die jeweils nur eine einzige Unterbrechung mit einer Länge von 0 bia etwa 2,54 mm in ihrem
Metallstrang aufweisen.
- 13 -
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111171
(A) Mit Hilfe einer mit Salzwasserkontakten ausgerüsteten Strommesszelle wird unter Verwendung einer Stromquelle
von praktisch unbegrenzter Stromstärke jeder dieser Fäden einzeln untersucht, um festzustellen ob er den elektrischen
Strom "bei einer Effektivspannung von 440 V (60 Hz) leitet. Unter diesen Umständen findet durch diejenigen
Fäden, bei denen die länge der Unterbrechung oder des Spalts in dem Metallstrang 0,07C mm oder mehr beträgt,
keine messbare Stromleitung statt«
(B) In einer zweiten Versuchsreihe mit den oben beschriebenen
Fäden wird die Mindestspannung bestimmt, die für jeden Faden.erforderlich ist, um einen elektrischen Gleichstrom
zu leiten. Die Ergebnisse dieser Versuche finden sich in Tabelle I.
Tabelle I
Faden ΐ 2: 35 4 5
Länge der Unterbrechung
in dem Metallstrang des
Fadens, mm 0,076 0,127 0,254 0,381 2,667
in dem Metallstrang des
Fadens, mm 0,076 0,127 0,254 0,381 2,667
Zur Leitung von Gleichstrom durch den Faden
erforderliche Mindestspannung, V 800 1000 1300 11500 4000
erforderliche Mindestspannung, V 800 1000 1300 11500 4000
Dieses Beispiel erläutert ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundfadens gemäss der Erfindung. Eine 0,0114 mm dicke Aluminiumfolie
wird auf beiden Seiten mit Hilfe eines Polyesterklebstoffs mit Polyathylenterephthalatfolien von je 0,0127 mm
Dicke beschichtet und zu einem Schichtstoff zusammengefügt. Statt aber zwei zusammenhängende Klebstoffschichten aufzubringen,
wie es bidher üblich war (vgl. z.B. USA-Patentschrift 3 069 746), bringt man auf eine Seite der Aluminiumfolie eine
diskontinuierliche Klebstoffsohicht auf, bei der jiede der Un-
-14—
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terbrechungen etwa 1,6'mm lang ist und der mittlere Abstand
zwischen zwei Unterbrechungen etwa 81 Gm beträgt, wobei diese längen und Abstande in Längsrichtung des Schichtstoffs gemessen
sind. Nach dem Härten dee Klebstoffe wird der Schichtstoff
zu laden von 0,254 mm Breite aufgeschlitzt 9 die dann um 40 ?S
ihrer ursprünglichen Länge gereckt werden. Unter diesen Bedingiuigen
zerreisst die Metallfolie des Schichtstoffß in Abschnitte mit einer mittleren Länge von 81 cm, zwischen denen
sich Unterbrechungen mit Längen von ;je 1,6 mm befinden, beides
in Längsrichtung des ladens gemessen. Die Polymerisatlagen des
Schichtstoffß bleiben dabei intaktj in ihnen entstehen keine Unterbrechungen. Dieser laden, der einen fiter von 150 den hat,
wird als laden A bezeichnet. ■ . ' ä
Beispiel 4
Dieses Beispiel erläutert den Aufbau anderer ¥erbundfäden gemäss
der Erfindung. Hach dem Verfahren des Beispiels 5 werden
metallische Verbundfäden mit den folgenden Eigenschaften hergestellt:
^ .
Ϊ: a b e 1 1 β II
laden BC DS f (f B
Mittlere Länge
der einzelnen
Unterbrechungen im Metall- · | strang, mm 0,076 0,076 0,076 0,508 0,508 2,54 2,54 Mittlere Länge
der ununterbrochenen Abschnitte des
Metallstranges
zwischen den
Unterbrechungen, cm 2,54 25,4 254 25,4 254 25,4 254
der einzelnen
Unterbrechungen im Metall- · | strang, mm 0,076 0,076 0,076 0,508 0,508 2,54 2,54 Mittlere Länge
der ununterbrochenen Abschnitte des
Metallstranges
zwischen den
Unterbrechungen, cm 2,54 25,4 254 25,4 254 25,4 254
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Es wird ein metallischer Verbundfaden gemäss den Beispielen
3 und 4, dessen Metallstrang jedoch keine Unterbrechungen aufweist, nach dem Verfahren der USA-Patentschrift 3 069 746 hergestellt.
Dieser Faden, der sich nicht für die Zwecke der. Erfindung eignet, wird als Faden I bezeichnet.
Dieses Beispiel erläutert die Herstellung eines Verbundgarns im Sinne der Erfindung. Ein einzelner Strang des metallischen
Verbundfadens A gemäss Beispiel 3 wird mit zwei Fäden aus
Polyacrylnitrilgarn mit einer Baumwollgarnnummer von 2/1 verzwirnt.
In dem so erhaltenen Garn beträgt der Anteil der metallischen Verbundfäden 3 Gewichtsprozent. Das Garn wird als Garn A bezeichnet.
Nach dem Verfahren des Beispiels 6 werden die Fäden B, ö, D, E, F, G und Ht zu Verbundgarnen verarbeitet, die sieh für die
Herstellung von Geweben geroäss der Erfindung eignen. Die Garne werden folgendermassen bezeichnet!
Faden | Garn |
B | B |
G | 0 |
D | D |
Έ | E |
F | F |
H | H |
- 16 209827/G87S
Beispiel 8 (Yergleichsbeispiel)
Fach dem Verfahren des Beispiels β wird der laden I gemäss
Beispiel 5 zur Herstellung eines nicht im lahmen der Erfindung
liegenden Verbundgarns verwendet, welches als Garn I "bezeichnet
wird.
Beispiel 9 (Vergleichsbeispiel)
Zwei Fäden aus Polyacrylnitrilgarn mit einer Baumwollgarnnummer
von 2/1, die keine metallischen Verbundfaden enthalten, werden verzwirnt. Das so erhaltene Garn wird als Garn S bezeichnet.
Tabelle III zeigt die ausgezeichneten antielektrostatisolien
Eigenschaften der Gewebe gemäss der Erfindung. Da die !fäden
praktisch keine elektrische leitfähigkeit anfweisens besteht
bei der Verwendung der Gewebe gemäss der Erfindung nicht die Gefahr der Tötung durch elektrischen Strom.
Mit den in Tabelle III aufgeführten Garnen werden nach, herkömmlichen
Noppensetzverfahren· Foppen in eins'Juteunterlage
gesetzt und die so erha-ltenen Florgewebe auf ihre elektrostatische
Aufladung und ihre elektrische !Leitfähigkeit geprüfte Die Ergebnisse finden sich ebenfalls in Tabelle III»
Prüfung auf elektrostatische Aufladung
Das zu untersuchende Gewebe wird zunächst in quadratische Proben von 91»5 cm Seitenlänge geschnitten. Diese Proben werden
7 Tage konditioniert, indem sie in einem Prüfraum, der eine
ρ
Fläche von mindestens 9»3 m hat und mit einem Fussbodenbelag aus Kautschuk ausgelegt ist, bei einer gesteuerten Temperatur von 21 - 1° Q und einer gesteuerten Luftfeuchtigkeit von 20 ί 1 f» an Gestellen aufgehängt werden. Dabei findet ein freier luftumlauf über alle Oberflächen der Proben statt; je-
Fläche von mindestens 9»3 m hat und mit einem Fussbodenbelag aus Kautschuk ausgelegt ist, bei einer gesteuerten Temperatur von 21 - 1° Q und einer gesteuerten Luftfeuchtigkeit von 20 ί 1 f» an Gestellen aufgehängt werden. Dabei findet ein freier luftumlauf über alle Oberflächen der Proben statt; je-
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doch dürfen die Proben nicht miteinander in Berührung kommen.
Gleichzeitig wird in dein Raum ein Paar Versuehsschuhe mit Ledersohlen
für die gleiche Zeitdauer unter den gleichen Bedingungen konditioniert.
Dann wird die restliche elektrostatische ladung auf dem Kautschukfussbodenbelag
neutralisiert, indem man über die ganze Oberfläche desselben zweimal einen Poloniumstab hinwegführt,
der aus sechs Polonium-210-Legierungsstreifen besteht, die
Ende an Ende an einem an einem Handgriff befestigten Kopf angebracht
sind. Dann wird auf den Kautschukfussbodenbelag eine Gewebeprobe gelegt, deren restliche elektrostatische ladung
in der gleichen Weise neutralisiert wird. Die Ledersohlen der Tersuchsschuhe werden durch Abreiben ihrer ganzen Oberfläche
mit feinem Sandpapier und nachfolgendes Abwischen der Staubteilchen mit Gazetuch gereinigt.
Ein Prüfer, der die Versuchsschuhe trägt und eine mit einem
elektrostatischen Detektor verbundene Sonde in der Hand hält, begeht die Teppichprobe und erdet die Sonde. Dann begeht der
Prüfer mit der Sonde in der Hand den Teppich 30 Sekunden lang
mit einer Geschwindigkeit von zwei Schritten je Sekunde, wobei er darauf achtet, mit den Schuhen nicht über das Gewebe hinwegzuschlurfen
oder an dem Gewebe zu reiben. Wenn die Spannung nach 30 Sekunden noch kein stetiges Maximum erreicht hat, wird
das Begehen weitere 30 Sekunden fortgesetzt. Die bei diesem Begehen registrierte Höchstspannung ist die elektrostatische
Aufladung der Probe; in Tabelle III ist der Mittelwert der mit zwei Prüfern durchgeführten ¥ersuche als elektrostatische
Ladung in Volt verzeichnet. Andere Uormprüfungen werden zur
Bestimmung der elektrostatischen Aufladung für Gewebe angewandt, die zur Herstellung von Kleidungsstücken usw. bestimmt
sind.
- 18 -
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111171
Leitfähigkeitsprüfling ' .
Die Prüfung auf elektrische Leitfähigkeit wird gemäss Ur. 56
der "National Fire Protection Association Standards", Neuausgabe
vom Juni 1968, betitelt "Code for the Use of
Flammable Anesthetics 1968", erhältlich von der National Fire Protection Association, 60 Batterymarch Streets Boston,
Massachusetts 02110, USA, durchgeführt. Um den Anforderungen
dieser Norm zu genügen, muse das als Bodenbelag verwendete
elektrisch leitende Gewebe einen Widerstand von mehr als 25 000 0hm, gemessen awischen einem Erdanschluss und einer
auf irgendeine Stelle des Bodenbelags aufgesetzten Elektrode, und auch gemessen zwischen zwei Elektroden,, die an beliebigen Stellen
in einem Abstand von 91,5 cm voneinander auf den Bo- ' denbelag gesetzt werden, aufweisen.
Das zu untersuchende Gewebe wird zunächst gereinigt und getrocknet
und der Prüfraum von entflammbaren Gasgemischen befreit. Man arbeitet mit zwei Elektroden von je 2,27 kg Gewicht
mit einer trockenen, ebenen, kreisförmigen Kontaktfläche von 6,35 cm Durchmesser, die eine Oberfläche aus einer
0,0254 mm dicken Aluminiumfolie aufweist, unter der sich eine 6,35 mm dicke Kautschukschicht mit einer Shore-Härte von
40 bis 60 (bestimmt mit dean Shore-Härtemesser«, ÜCyp A), befindet
(vgl. ASTM-Prüfnorm D-2240-64Ü?). Ferner verwendet man
zwei Anschlussdrähte und einen geeichten Widerstandsmesser, g
der mit einer normalen Gleichstrom-Auagangsspannung bei offenem
Stromkreis von 500 V; und einer Kurzschlussstromstärke von
2,5 bis 10 mA arbeitet, und dessen Skala die Widerstandseinheiten anzeigt. . ,
Die Messungen des Widerstandes dee Gewebes werden an mindestens
fünf Stellen auf dem Fussbodenbeiag ausgeführt und die
Ergebnisse gemittelt. Wenn der Widerstand bei einer Messung
sich mit der Zeit beträchtlich ändert, wird der Wert, den man erhält, nachdem die betreffende Spannung etwa 5 Sekunden ange-
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legt worden ist, als der gemessene Widerstandswert angesehen.
Wenn der Erdungswiderstand gemessen wird, werden an jeder
Stelle- zwei Bestimmungen durchgeführt, wobei die Anschlüsse zu dem Messgerät zwischen den Bestimmungen vertauscht werden,
und der Mittelwert wird als Erdungswiderstand an dieser betreffenden
Stelle angesehen. In Tabelle III sind die Widerstandswerte der untersuchten Proben in Ohm angegeben; jeder
dieser Werte stellt den niedrigsten dieser Mittelwerte aus Messungen dar, die (1) zwischen einem Erdanschluss und einer
auf Stellen der .Probenoberfläche gesetzten Elektrode oder (2) zwischen zwei Elektroden durchgeführt worden sind, die
sich auf der Probeno>berflache in einem Abstand von 91 »5 cm
voneinander befinden.
- 20 -
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Gemäss Erfindung-
Bezeichnung des Garns
im Florgewebe A B 0. 3> E ff G H
Metallverbundfaden
im Garn, Gew.-^- 3 3 3 3 3' 3 3 3·
Mittlere Länge der Unterbrechungen des Metallstranges im Verbund-
^0 faden (G), mm 1,524 0,0762 0,0762 0,0762 0,508 0,508: 2,54 2,54
^0 faden (G), mm 1,524 0,0762 0,0762 0,0762 0,508 0,508: 2,54 2,54
^ Mittlere Länge der zusammen-
O5 hängenden Abschnitte des He-
^0 tallstranges zwischen den
^j j Unterbrechungen (L), mm
ο ^ L : G
ca
ca
~° ' Elektrostatische Ladung, T .
des Gewebes, Ohm >10
- Portsetzung der Tabelle III siehe Seite 22 -
812,8 | 25,4 | 254 | 2540 | 254 | 2540 | 254 | 2540 |
533 | 333 | 3333 | 33333 | 500 | 5000 | 100 | 1000 |
1400 | 3250 | 2750 | 2250 | 2900 | 2250 | 3400 | 2400 |
>107 | >107 | >107 | >10·7 | >107 | >107 | >107 | >1O7 |
111171
Bezeichnung des Garns
im Florgewebe
Metallverbundfaden im Garn, Gew.-?S
Mittlere Länge der Unterbrechungen des Metallstranges im Verbundfaden
(G), mm
Mittlere länge der zusammenhängenden Abschnitte des Metallstranges
zwischen den Unterbrechungen (L), mm
L : G
Elektrostatische Ladung, Y
Widerstand des Gewebes, Ohm
-Vergleichsgarne-I J
.-I Il I ■ -
3 0
(keine Unterbrechungen)
(keine Unterbrechungen)
OO
2000 10
12000 >107
Obwohl die Stromleitung von einem gewöhnlichen elektrischen Anschluss, wie sich aus Tabelle I ergibt, durch Unterbrechungen
von mindestens 0,076 mm Länge in dem Metallstrang eines
Verbundfadens gemäss der Erfindung verhindert wird, was daraus ersichtlich ist, dass der Widerstand viel hoher als
25 000 Ohm ist, sind solche Unterbrechungen nicht imstande, die Zerstreuung von viel höheren Ladungen zu verhindern, wie
sie z.B. beim wiederholten Reiben und Abheben von Schuhen auf· bzw. von einem Teppichflor entstehen können.
Aus Tabelle III ist ersichtlich, dass Florgewebe gemäss der Erfindung, wenn sie als Teppiche bei einer relativen Luftfeuchtigkeit
von 20 $> verwendet werden, keine elektrostatische
Ladung von mehr als 3500 V erzeugen, wobei diese Ladung in der Nähe des Schwellenwertes des menschlichen Empfindungsvermögens
liegt. Ferner ergibt sich aus Tabelle III, dass Florgewebe gemäss der Erfindung diese günstige Kombination
von Eigenschaften aufweist, wenn bei den darin enthaltenen
— 22 —
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Verbundfaden das Verhältnis· L : ff mindestens etwa 100 beträgt
.
Textilstoffe mit dieser Korabination von Eigenschaften eignen
sich nicht nur als Teppiche, Läufer und sonstige Pussbodenbeläge, sondern auch als Bettdecken, besonders in Krankenhäusern,
als Vorhänge, besonders in Krankenhäusern zum Trennen von Schlafkabinetten, und zur Herstellung von Kleidungsstücken.
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Claims (10)
- PatentansprücheVerbundfaden, "bestehend aus mindestens einem Polymerisatstrang, der an einen Strang aus elektrisch leJtendem Werkstoff gebunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Strang aus elektrisch leitendem Werkstoff seiner Länge nach eine Unterbrechung aufweist.
- 2. Verbundfaden nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrisch leitende Werkstoff ein Metall ist.
- 3. Verbundfaden nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterbrechung eine Länge von mindestens etwa 0,076 mm aufweist.
- 4. Slextilstoff, dadurch gekennzeichnet, dass er Verbundfaden gemäss Anspruch 1 bis 3 enthält.
- 5. Florgewebe, bestehend aus einer Grundlage und einem an der Grundlage befestigten Flor, dadurch gekennzeichnet, dass|f der Flor Verbundfaden gemäss Anspruch 3 enthält.
- 6. Florgewebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis des mittleren Abstandes zwischen den Unterbrechungen in dem Metallstrang des Verbundfadens zu der mittleren Länge der Unterbrechungen mindestens etwa 1,00 beträgt.
- 7. Florgewebe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ■" . der Metallstrang aus Aluminium und der Polymerisatstrangaus Polyäthylenterephthalat besteht.- 24 209827/08762Ί58828
- 8. Antielektrostatischer Teppich, bestehend, aus einer Grundlage und einem an der Grundlage befestigten Flor aus Yer-. bundfäden, dadurch gekennzeichnet, dass die Florverbundfäden aus einer Aluminiumlage, die ihrer Länge nach mindestens eine Unterbrechung mit einer länge von mindestens 0,076 mm aufweist, und zwei Polyäthylenterephthalatlagen besteht, die an die beiden gegenüberliegenden Seiten der Aluminiumlage gebunden sind, wobei das Verhältnis des mittleren Abstandes zwischen den Unterbrechungen in der Aluminiumlage zur mittleren Länge der Unterbrechungen minde- stens etwa 100 beträgt.
- 9. Verfahren zur Herstellung von Verbundfaden gemäss Anspruch j 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass man von einer Polymerisatbahn und einer zerreissbaren Bahn aus einem elektrisch leitenden Werkstoff ausgeht, eine Seite einer der beiden Bahnen mit Klebstoff beschichtet, auf einer Oberfläche einer der beiden Bahnen auf einem die Breite dieser Oberfläche überquerenden Weg eine Schnur ablegt, die beiden Bahnen so aufeinanderkaschiert, dass sich die Kiebstoffschicht und die Schnur zwischen den beiden Lagen des entstehenden Schichtstoffs befinden, die Schnur von dem zweilagigen Schichtstoff durch Einwirkenlassen einer Kraft abreisst, die eine senkrecht von der Oberfläche der elektrisch leitenden Lage dec Sohichtstoffs fort gerichtete Komponente hat, und den Schichtstoff in seiner Längsrichtung zu Ver- " bundfäden aufschlitzt, in denen jeder elektrisch leitende Strang seiner Länge nach eine Unterbrechung aufweist«
- 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass man die Schnur auf der Oberfläche der betreffenden Bahn so ablegt, dass sie eine Wellenlinie bildet, deren Amplitude gleich der Breite der Oberfläche ist.2098 2 7/0876Lee rseife
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CN108116144B (zh) * | 2017-12-29 | 2021-07-13 | 嘉兴市宏景无纺面料有限公司 | 一种镀铝烫金无纺布 |
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