DE2166714A1

DE2166714A1 - Verfahren und vorrichtung fuer die herstellung von erzeugnissen mit plueschoberflaeche

Info

Publication number: DE2166714A1
Application number: DE19712166714
Authority: DE
Inventors: Donald John Bye; William Telford Cross; David Malcolm Fisher; Barbara Job; Margaret Lilian Steel; Stephen Edward Trueman; Glynn Arthur Wardle
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1970-11-20
Filing date: 1971-11-19
Publication date: 1975-05-15
Also published as: FR2115298B1; HK25876A; GB1378638A; HK25676A; IT941201B; DE2157510A1; AU3570771A; DK138808C; SE387572B; AU465097B2; CA1008620A; CS177072B2; DE2166714B2; FR2115298A1; DE2166714C3; SE402421B; BE775478A; JPS552338B2; JPS549228B1; SE7505524L

Description

Patentanwälte:

Dipl.-Ing. Tiedtke
Dipl.-Chem. Bühling Dipl.-Ing. Kinne

8 München 2

Bavariaring 4, Postfach 202403

Tel.:(089)539653-56 Telex: 524845 tipat . cable address: Germaniapatent München

München, den 16. Januar 1975 B 6359

Imperial Chemical Industries Limited
London, Großbritannien

Verfahren und Vorrichtung für die Herstellung von Erzeugnissen mit Plüschoberfläche

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren für die ■Herstellung von Erzeugnissen mit Plüschoberfläche, bei dem man eine erweichte oder wärmeerweichbare faserbildende Masse zwischen einer Grundlage und einer erhitzten Walze anordnet, die Grundlage gegen die erweichte Masse drückt, so daß die Verbindung der Masse mit der Grundlage und Ankleben der Masse an die erhitzte Oberfläche erfolgt, wonach man die faserbildende Masse von der erhitzten Oberfläche abhebt, so daß Fasern oder Faser-

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büschel aus der erweichten Masse zwischen der Grundlage und der erhitzten Walze gebildet werden/ wobei die Fasern durch einen Kühlluftstrom verfestigt werden. Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Es ist ein Verfahren dieser Art bekannt (FR-PS 1 545 077), bei dem die faserbildende Masse zwischen zwei Förderbändern durch einen Walzenspalt bewegt wird von denen das eine die faserbildende Masse stützt und das andere durch die erhitzte Walze erwärmt wird und die erhitzte Oberfläche bildet, wobei die Förderbänder tangential die Walzen verlassen und am Auslaufende divergieren und dadurch die faserbildende Masse unter Faserbildung von dem einen Band gelöst wird. In den divergierenden Spalt der Förderbänder wird Kühlluft geblasen, um eine Verfestigung der Fasern beim Ablösen vcn dem einen Förderband zu bewirken. In diesem Fall ist die Kühlung sehr mangelhaft, da der Spalt zwischen den Förderbändern sehr eng ist und die Luft schlecht entweichen kann. Außerdem wandert der Punkt der Ablösung der Fasern, so daß insgesamt ein ungleichförmiges Produkt erhalten wird.

Aufgabe der Erfindung ist, die Ablösestelle zu fixieren und die Kühlung zu optimieren.

Diese Aufgabeist dadurch gelöst, daß die erweichte Masse durch Abziehen der Grundlage über eine Rolle, Stange oder Rohr in einem bestimmten Winkel von der erhitzten Oberfläche

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getrennt wird« Hierdurch wird die Möglichkeit eines offenen Spalts mit besserer Luftführung gegeben und durch Steuerung des Ablösewinkels der Ablösepunkt fixiert.

Diese Fasern oder Faserbüschel werden gekühlt, wodurch sie gehärtet werden, so daß bei progressivem Vergrößern des Ab stands zwischen der Grundlage und der erhitzten Oberfläche die Fasern sich von der -erhitzten Obeffläche ablösen und einen fasrigen oder büscheligen Plüsch auf der Grundlage bilden. Die Steuerung des Kühlungsgrads ist wichtig, denn wenn die Fasern oder Faserbündel'nicht ausreichend gekühlt werden, ziehen sie sich beim Ablösen von. der erhitzten Oberfläche wieder zurück.

Länge und Form der die Plüschoberfläche bildenden Fasern oder Faserbüschel werden durch die Geschwindigkeit ihrer Härtung (z.B. durch Kühlung) beeinflußt, die Temperatur der heißen Oberfläche und die Abhebgeschwindigkeit der Grundlage und der Polymermasse von der Oberfläche. Die mechanischen Eigenschäften der Fasern oder Büschel werden beeinflußt durch die Art der Polymermasse und das Ausmahß der Streckung der Fasern oder Büschel beim Verfahren. Durch Variieren der Wahl der Polymermasse oder der Grundlage und der Betriebsbedingungen während des Verfahrens können Erzeugnisse mit in einem weiten Bereich liegenden Eigenschaften, Aufbau, Textur und Aussehen erhalten werden. Es wurde festgestellt, daß es besonders vorteilhaft ist, das Kühlen der Fasern oder Büschel bei ihrem Ziehen zu be-

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schleunigen, d.h. indem man auf diese einen Kühlmittelstrom richtet, vorzugsweise ein Gas wie Luft oder ein inertes Gas wie Stickstoff, wo atmosphärische Oxydation Schwierigkeiten bereiten könnte.

Die Art des Endzustands hängt stark von der Temperatur der gezogenen Polymermasse an der Stelle zu dem Zeitpunkt ab, an. dem diese von der erhitzten Oberfläche abgelöst wird. Der Grad der Zurückziehung der Polymermasse wird somit durch deren Temperatur an dieser Stelle beeinflußt. Dies wird selbstverständlich durch die Temperatur der erhitzten Oberfläche und der Temperatur, der Strömungsgeschwindigkeit und Richtung eines verwendeten Kühlmittels beeinflußt. Der Kühlmittelstrom muß quer über die Breite des Erzeugnisses und/oder mit der Zeit variiert werden, wobei ein Anwachsen der Strömungsgeschwindigkeit zu einer Verminderung der Länge der Fasern und umgekehrt führt; der Abstand zwischen der Stelle, an der die Büschel oder dergl. erzeugt werden ^ und der Kühlmittelfördereinrichtung kann quer über die Breite """ des Erzeugnisses und/oder mit der Zeit variiert werden. So kann beispielsweise die Änderung dieses Abstands zur Beeinflußung oder Änderung der Art der Fasern, insbesondere deren Wellung oder Kräuselung benutzt werden; die Temperatur des Kühlmittels (insbesondere an der Stelle der Faserbildung) kann über die Breite des Erzeugnisses und/oder mit der Zeit variiert werden; die Kühlmittelzuliefereinrichtung kann die Form einer Reihe von Düsen oder die Form eines sich quer über die Breite des Erzeug- , nisses erstreckenden Schlitzes annehmen. Der durch jegliche der

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Variablen erzielte Effekt kann durch Faktoren wie Richtung des Schlitzes oder der Düsen und deren Abstand von der Stelle der Faserbildung modifiziert werden; im allgemeinen kann im Bedarfsfall eine Düsenreihe benutzt werden, um Erzeugnisse zu erhalten, die regelmäßige Änderungen in der Plüschhöhe über die Breite des Erzeugnisses aufweisen.

In vielen Fällen ist es bevorzugt, eine besondere Kombination aus Kühlmittel und anderen Parametern zu wählen und | dann das Verfahren ablaufen zu lassen, bis gleichbleibende oder stabile Erzeugniseigenschaften erhalten werden. Es ist jedoch hervorzuheben, daß jegliche Parameter in zyklischer Weise variiert werden können, um gemusterte oder uneinheitliche Effekte zu erreichen. Die Abziehgeschwindigkeit und der Abziehwinkel sowie die Spannung des Erzeugnisses können die Art der Oberflächentextur des Erzeugnisses beeinflussen.

Es wurde festgestellt, daß es vorteilhaft sein kann, die Polymermasse für. das Härten der Fasern dann zu kühlen, wenn das zusammengesetzte Erzeugnis oder Verbunderzeugnis den Spalt verläßt, indem man die Grundlage von der der erhitzten Oberfläche abgewandten Seite entweder zusätzlich oder alternativ zur Direktkühlung durch Auftreffen von Kühlmittel auf die Fasern kühlt. . ■

Bei dem Verfahren dieser Art wird somit das Kühlen der Fasern oder Büschel beschleunigt, indem man die der erhitzten

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Oberfläche abgewandte Seite der Grundlage kühlt, bevor die Fasern oder Büschel sich von der erhitzten Oberfläche abgetrennt haben.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich mit einer Vorrichtung durchführen, die versehen ist mit einer erhitzten Walze, einer Fördereinrichtung,zum Zuführen einer Grundlage und einer faserbildenden Masse zu der erhitzten Walze, einer Einrichtung zum Andrücken der faserbildenen Masse an die erhitzte Walze, einer Einrichtung zum Abziehen von Grundlage und faserbildender Masse von der erhitzten Walze und einer Kühleinrichtung, mit der die faserbildende Masse beim Abziehen von der erhitzten Walze gekühlt wird und die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Ober?- fläche der erhitzten Walze glatt oder angerauht ist und eine Führungsstange vorgesehen ist, über die die Grundlage mit der faserbildenden Masse von der erhitzten Oberfläche abgezogen wird und die den Abzugswinkel steuert.

Die· verwendete Kühleinrichtung kann beispielsweise ein Fluidstrom, vorzugsweise aus Gas, insbesondere Luft oder Stickstoff bei einer Temperatur unterhalb derjenigen der Grundlage sein, oder beispielsweise auch eine gekühlte Rolle, ein gekühlter Stab oder ein gekühltes Rohr, mit denen die Grundlage in Oberflächenberührung kommt, wobei die Grundlage vorteilhaft leicht um eine solche Einrichtung herumgespannt wird oder welche Einrichtung eine örtliche kalte Umgebung liefert, die wirkungsvoll ein Kühlblech ist. Sofern ein Strömungsmittel als Kühl-

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mittel verwendet wird, wurde festgestellt, daß Druckluft bei Umgebungstemperatur oder tiefer und einem Druck zwischen

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0,07. χ 10 kg/cm und 0,07 χ 60 kg/cm bevorzugt zwischen

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0,07 χ 20 und 0,07 χ 30 kg/cm geeignet ist. Als Beispiel für eine Kühleinrichtung in Rohrform kann ein Rohr erwähnt werden, das aus einem sehr gut wärmeleitenden Material, z.B. aus Kupfer oder einem anderen Metall besteht und durch das ein Kühlmittelstrom fließt, der flüssig sein kann, z.B. Wasser, oder auch ein verflüssigtes Gas oder auch einfach Gas. Die Temperatur des Kühlmittels wird so gewählt# daß sie erwünschte Kühlung der Grundlage unter Berücksichtigung des verwendeten Materials, der Grundlagendicke, der Durchlaufgeschwindigkeit der Bahn usw. erreicht wird. - .

Die Anordnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung erleichtert das Kühlen der der erhitzten Oberfläche abgewandten Oberfläche der Bahn ("Rückenkühlung"). Besonders bevorzugt ist die Führungsstange gekühlt, z.B. ein Rohr oder eine Stange, die sich quer über die Breite der Bahn erstreckt und vorzugsweise im rechten Winkel zur Bahnlaufrichtung, wobei die Bahn um diese Stange gezogen wird, um das Abheben der Bahn von der erhitzten Oberfläche in einem relativ scharfen Winkel - vorzugsweise zwischen 30 und 80° und besonders bevorzugt zwischen 50 und.75° zur erhitzten Oberfläche zu bewirken (dieser scharfe Abziehoder Abhebewinkel ist bei allen hier beschriebenen Verfahren günstig). Die Rückenkühlung wird unter Nutzung dieses Aspekts der Erfindung erleichtert; dennoch wird das Kühlen durch direktes Auftreffen eines Kühlmittels auf die Fasern durch Richten

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eines KühlmittelStroms in den Spalt bevorzugt. Unmittelbares Auftreffen des Kühlmittels zusammen mit Rückenkühlung ist eine besonders geeignete Kombinierung.

Wie bei allen zuvor beschriebenen Aspekten der Erfindung erfolgt das Kühlen bevorzugt in einer ausreichend langen Zeitspanne vor dem Ablösen der Fasern oder Büschel von der er- m. hitzten Oberfläche, um deren vollständiges Zusammenziehen mit entsprechendem Verlust an Plüscheffekt zu verhindern. Die Temperatur der Kühleinrichtung oder kombinierten Kühlmittel, wird beeinflußt "durch die Temperaturminderung des Erzeugnisses, das hierdurch erreicht werden soll, wobei die verwendeten Materialien und die Temperatur der erhitzten Oberfläche zu beachten sind, sowie die Dicke der Grundlage und der Polymermasse, die Wandergeschwindigkeit der Grundlage und dergl.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer ""* Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen für kontinuierliche Arbeitsweise erläutert.

Fig. 1 ist eine Seitenansicht einer Ausführungsform

einer erfindungsgemäßen Vorrichtung für kontinuierlichen Betrieb;

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Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der geschmolzenes Polymermaterial in den Arbeitsspalt der Vorrichtung extrudiert wird.

In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 eine Grundlage, z.B. ein Textilmaterial wie "Terylen"-Voile und das Bezugszeichen 2 einen Film aus thermoplastischer Polymermasse, die von einer Rolle dem Spalt zwischen zwei gegenläufigen Walzen >| 3 und 4 zugeführt wird. Die Oberfläche der Walzen kann im Bedarfsfall aus Metall sein; es kann jedoch vorteilhaft sein, Materialien mit geringerer thermischer Leitfähigkeit zu verwenden, z.B. Steingut, Keramik, Beton oder Glas. Die Oberfläche kann glatt oder poliert sein, jedoch wird die Verwendung von Oberflächen nicht ausgeschlossen, die aufgerauht worden sind, z.B. durch Abreiben (um z.B. einen "Satin"-Effekt zu erhalten), durch Schleifen, durch Stahlsandstrahlen oder durch Rändeln; auch können solche aufgerauhten Oberflächen bevorzugt sein. -

Der Film, der wahlweise auf eine Temperatur oberhalb seines Erweichungspunktes vorerhitzt wird, jedoch nicht auf eine Temperatur, bei der er für die Benutzung ungeeignet wird, wird dem Spalt zwischen den Walzen zugefördert, von denen wenigstens eine angetrieben ist und wird von der Bahn 4 durch die Grundlage getrennt. Die Walze 3 wird auf eine Temperatur erhitzt, bei der das thermoplastische polymere Material an dieser Oberfläche anklebt, wobei die Wärme beispielsweise durch Erhitzen des Inneren z.B. mit Dampf, Elektrizität oder heißem Öl in üblicher Weise zugeführt wird. Die Walze 4 wird vorzugsweise auf einer

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Temperatur unterhalb des Erweichungspunkts des polymeren Materials gehalten und enthält im Bedarfsfall ein Kühlmittel, z.B. eine Zufuhr für Strömungsmittel in das Innere der Rolle bei einer geeigneten Temperatur, um Ankleben des polymeren Materials an die Walze zu verhindern. Die Verwendung einer Klebfrei-Oberfläche auf der Oberfläche der Walze 4, z.B. eine dünne Schicht aus PTFE oder Silicon kann erwünscht sein. Das Bezugszeichen 5 bezeichnet eine Düse, ein geschlitztes Rohr oder eine Reihe von Düsen, die mit Hilfe nicht gezeigter Mittel an eine geeignete Zufuhreinrichtung angeschlossen sind, um einen Strom oder Ströme aus Kühlmittel, vorzugsweise Preßluft, in den Auslaufspalt zwischen der erhitzten Walze 3 und der austretenden Grundlagen-Filmvereinigung zu richten und die Grundlage und die Fasern oder Büschel an einer Stelle vor ihrer Ablösung von der erhitzten Oberfläche zu kühlen. Mit dem Bezugszeichen 6 ist ein Erzeugnis mit Plüschoberfläche bezeichnet, wie es den Walzenspalt verläßt.

Die Temperatur der heißen Oberfläche beeinflußt die Art der fasrigen oder büscheligen Oberfläche des Erzeugnisses. Wird die Temperatur der Walze über diejenige hinaus erhöht, bei der einzelne Fasern oder Büschel in im wesentlichen regelmäßiger und dichter Weise gebildet werden, neigt mehr thermoplastisches Polymermaterial zum Anhaften und führt anfänglich zum Zusammenschmelzen der Köpfe oder Enden benachbarter Fasern oder Büschel und zum nachfolgenden Erzeugen einer mehr oder weniger kontinuierlichen Oberfläche über unregelmäßige Bereiche,

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wobei bei sehr hohen Temperaturen etwas thermoplastisches Polymermaterial an der Walze kleben bleiben kann und somit deren Oberfläche verschmutzt. Ist hingegen die Walze zu kalt, wird die Plüschbildung schlecht und unregelmäßig.

Die Temperatur der anderen (oder Stütz-)Walze oder Oberfläche ist weniger kritisch, muß jedoch kalt genug sein, um Ankleben jeglichen Polymeres zu verhindern, jedoch nicht so

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kalt, daß die Viskosität des Kunststoffs zu sehr erhöht wird ' und das Durchtreten durch die Grundlage verhindert; und/oder muß die Oberfläche klebfrei gemacht werden, indem sie selbst aus einem klebfreien Material besteht oder eine Beschichtung aus ,einem Klebfrei-Material aufweist, z.B. "Fluon" (RTM) oder einem Silicon. .

Gemäß Fig, 1 erfolgt das Kühlen der Grundlage sowohl auf der Vorderseite als auch auf der Rückseite. Die von der' erhitzten Oberfläche abgewandte Oberfläche der Grundlage wird -ä durch Berührung mit der Oberfläche eines Rohrs 9 gekühlt, durch das ein Kühlfluid oder Kühlmittel gefördert wird. Das Rohr liegt im rechten Winkel zur Laufrichtung der Bahn und parallel zur Achse der Walze 3. Ebenfalls wird ,die Kühlung auf der Vorderseite durch Zuführen eine Kaltgasstroms über die Düse 5 zwischen die Fasern in den Spaltaustritt vorgenommen.

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Die Fig. 2 verdeutlicht eine Vorrichtung, bei der eine erhitzte Walze benutzt wird, wobei die Grundlage und das polymere Material solange gegen die Oberfläche der Walze gehalten werden, bis gegenseitiges Verbinden und Ankleben erfolgt, wie es zuvor beschrieben wurde, wobei die Anlage an die Walze ausschließlich durch Spannung in der Grundlage erzeugt wird.

In Fig. 2 wird eine Führungsrolle 8 verwendet, die gekühlt werden kann und die den Ablösungs- oder Abzugswinkel

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^m' steuert, unter dem das Erzeugnis die erhitzte Oberfläche der Vorrichtung verläßt.

Für das erfindungsgemäße Verfahren verwendbare faserbildende thermoplastische Polymermassen sind Additionspolymere, z.B. Polymere und Mischpolymere von Äthylen, Propylen, Butadien, Vinylchlorid, Vinylacetat, Vinylidenchlorid, Acrylonitril und Styrol sowie Kondensationspolymere wie Polyamide und Polyester, z.B. aus Glycolen und aromatischen Dicarbonsäuren. Mischungen von faserbildenden polymeren Massen können ebenfalls benutzt werden. Spezifische Beispiele für thermoplastische Polymermassen, die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden können, sind Polyäthylen, Polypropylen, Nylon, Polyethylenterephthalat und Polyvinylchlorid. Die Polymermasse wird vorzugsweise in der Form eines Flachmaterials benutzt, z.B. in der Form eines kontinuierlichen Films oder einer perforierten Bahn. Die Dicke des Flachmaterials aus Polymermasse ist nicht kritisch; es soll jedoch darauf hingewiesen werden, daß die Verwendung

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von dickeren Flachmaterialien zu schwereren und teuereren Erzeugnissen führt, während dünnem Materialien leichter, billiger und flexibler sind.

Weitere thermoplastische Massen, die erfindungsgemäß benutzt werden können, umfassen Gläser, insbesonder niedrigschmelzende anorganische Oxydgläser; der Ausdruck "Polymermassen" wie er zuvor benutzt wurde, kann in Beziehung zu der faser-

bildenden Masse so verstanden werden, daß er solche Gläser mit einschließt, sofern keine andere Spezifizierung erfolgt.

Im Bedarfsfall kann das Erzeugnis farblich behandelt werden, entweder generell oder nur örtlich wie bei gemusterten oder beschrifteten Erzeugnissen, indem man beispielsweise eine gefärbte Polymermasse, eine geeignet bedruckte Einzellage oder ein mehrlagiges polymeres Flachmaterial (mindestens eine Lage ist in geeigneter Weise pigmentiert) verwendet oder örtlich ein geeignetes Färbungsmittel zur Anwendung bringt. f

Die polymere Masse kann zur Benutzung bei dem.erfindurigsgemäßen Verfahren in jeder geeigneten Weise erweicht werden, z.B. Wärme und/oder durch Wirkung von Weichmachern (z.B. in Vinylplastisolen) oder Lösungsmitteln. Im Falle von wärmeempfindlichen Polymeren wie Polyvinylchlorid kann das Polymeres mit einer nicht-polymereh Masse vermischt werden oder einer Mischung aus nicht-polymeren Massen, welche bei Umgebungstemperatur fest ist und in der sich das Polymeres bei erhöhter Tem-

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peraturen löst. Die Erweichungseigenschaften einer solchen Mischung unterscheiden sich von denjenigen des Polymeres selbst, so daß demzufolge eine weitere Kontrolle der Verfahrensbedingungen möglich ist. .

Wo das Erweichen örtlich oder insgesamt durch Wärme erfolgt, die das bevorzugte Mittel ist, kann wenigstens ein Teil der Wärme der Polymermasse beispielsweise' durch Berührung mit der erhitzten Oberfläche und/oder der Grundlage zugeführt werden. Mit Rücksicht jedoch auf die Probleme der Wärmeübertragung, wie sie insbesondere dann auftreten, wenn eine relativ dicke Lage einer Polymermasse verwendet wird oder wenn hohe Produktionsraten angestrebt werden, wird es bevorzugt, daß wenigstens ein Teil der Wärme der Polymermasse durch Vorerhitzung zugeführt wird. Bei einer Ausfuhrungsform kann die Masse beispielsweise heiß, d.h. in Bahnform durch Schmelzextrudieren zugeführt werden, wobei unter geeigneten Bedingungen keine wei- ^ tere Erwärmung notwendig sein kann. Alternativ kann die Masse z.B. von einer Filmrolle zugeführt und vorerhitzt werden. Bei einer weiteren Alternative kann die faserbildende thermoplastische Polymermasse der Oberfläche der Grundlage oder der erhitzten Oberfläche z.B. in Pulver- oder Granulatform zugeführt und dann durch Erwärmen und Walzen vor oder möglichst sogar gleichzeitig mit der Behandlung durch das erfindungsgemäße Verfahren in eine kontinuierliche oder diskontinuierliche Lage umgewandelt werden. Bei einer weiteren Alternative kann die Masse in der Form eines gewebten Textilmaterial zugeführt wer-

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den. Auch ist es ferner möglich, die Masse in zell- oder schaumförmiger Form anzuliefern. Die geschäumte oder zellförmige Masse kann in Form eines frisch extrudierten Flachmaterials zugeliefert werden oder kann vorgeformt und dann z.B. durch Wärme erweicht werden. Auch kann die Polymermasse aus einem Extruder auf die erhitzte Oberfläche gegossen werden.

Die Grundlage kann aus jedem geeigneten Material bestehen. So kann sie beispielsweise natürliches oder syntheti- ä sches Material sein. Als Beispiel für natürliches Material wird regenerierte Zellulose (z.B. "Cellophan") genannt. Zu den synthetischen Materialien, aus denen das Flachmaterial gebildet werden kann, gehören z.B. solche, wie sie zuvor als geeignet zur Verwendung als die Polymermassen beschrieben wurden. Es ist jedoch für das gegenseitige Verbinden der Fasern aus Polymermaterial und der Grundlage wesentlich, daß ausreichend ihre Trennung verhindert wird, wenn die Fasern von der erhitzten Oberfläche getrennt werden; selbst wenn dies ohne _ -besondere Vorbehandlung der Grundlage erreichbar ist, kann eine Behandlung ihrer Oberfläche von Vorteil sein; so kann z.B. ein geeignetes Erweichungsmittel oder Lösungsmittel angewendet werden, wodurch die Oberfläche der Grundlage ohne Trennung und unerwünschte Zerstörung der Lage erweicht wird. Zweckmäßig, wird das Erweichungsmittel oder das Lösungsmittel durch die Wärme der erhitzten Oberfläche aus dem zusammengesetzten Erzeugnis verdampft. Es ist erwünscht, daß Grundlage und PoIymermasse so ausgewählt werden, daß sie unter den bei dem er-

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findungsgemäßen Verfahren angewendeten Bedingungen sich leicht miteinander verbinden. Grundlagen mit sehr weicher Oberfläche verbinden sich allgemein weniger leicht als solche mit einer rauhen, genarbten oder unebenen Oberfläche, so daß eine Vorbehandlung zur Minderung der Glätte der Oberfläche beispielsweise durch Abrieb oder Abschleifen vorteilhaft sein kann.

Beispiele für poröse oder perforierte Grundlagen sind gewebte oder nichtgewebte Textilbahnen, die aus jedem beliebigen Material unter Einschluß von Metall bestehen können (sofern synthetisches Material als Grundlage verwendet wird, wird es bevorzugt, daß es unter den Bedingungen, denen es bei dem •Verfahren ausgesetzt wird, nicht erweicht wird) . Häufig ist es zweckmäßig, ein gewebtes Textilmaterial als die Bahn zu verwenden. So wurden beispielsweise befriedigende Ergebnisse mit Sackleinen, Baumwollnetz, Glasfasergrobgewebe, Leinengrobgewebe und dergl. erzielt. Die Bahn kann auch aus Papier oder anderem ^ Material, z.B. aus Metall, Pappe oder Papier mit Löchern gebildet sein, die durch Einstanzen eingebracht sind. Es kann auch aus Streckmetall, Streckkunststoff oder extrudiertem Kunststoffnetz bestehen. Kunststoffschaumflachmaterial, z.B. aus Polyurethan, wurde unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf der Oberfläche mit Plüsch versehen, wobei offenzelliger relativ dünner (z.B. 1 bis 5 mm dick) Schaum verwendet wurde» auch viel dickere Schäume oder Schaumstoffe können behandelt werden. Gebundene, ungewebte oder ungebundene oder ungewebte Bahnen können benutzt werden. Das Verbinden

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einer ungebundenen ungewebten Bahn beim Verfahren nach der Erfindung kann mit Hilfe eines Bindemittels vorgenommen¹ werden, das z.B. ein wärmehärtbares Polymeres ist, oder auch mit Hilfe des polymeren Materials selbst, wobei jedoch große Sorgfalt beim Abziehen notwendig ist; bis das Bindemittel genügend ausgehärtet ist, um den Zusammenhalt des Erzeugnisses zu gewährr leisten.

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Die Polymermasse kann mit der Bahn vor oder nach Berühren der erhitzten Oberfläche oder gleichzeitig damit je nach Wahl in Berührung gebracht werden. Die Polymermasse kann auch in anderer Form als homogenes Flachmaterial zugeliefert werden. ,Z.B. kann sie in der Form einer Außenschicht eines Laminats zugeführt werden: eine Außenlage des Laminats kann ein faserbildendes thermoplastisches polymeres Material umfassen, während eine andere Lage z.B. aus abriebfestem Material, z.B. gefülltem Kunststoff oder gewebe verstärk tem Kunststoff bestehen kann. Ein zuvor geformtes Laminat (bei dem die Lagen miteinander ™

verbunden sind oder nicht) aus der Bahn und einer Bahn, einem Flachmaterial oder einem Film aus der Polymermasse kann mit der erhitzten Oberfläche in Berührung gebracht werden. Alternativ können die Bahn und die Polymermasse der erhitzten Oberfläche getrennt zugeleitet werden.

Die Grundlage und die Polymermasse kann mit Hilfe einer nachgiebigen Walze oder irgend einer anderen geeigneten Einrichtung zum Anlegen eines Andrucks an die erhitzte Oberfläche ge-

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halten oder vorzugsweise in Berührung mit dieser angepreßt werden, wobei eine solche Andrückeinrichtung vorzugsweise auf einer Temperatur gehalten wird und/oder Oberflächeneigenschaften hat, so daß die Polymermasse nicht an dieser anhaftet. (Der Ausdruck "Andrückeinrichtung" umfaßt auch Einrichtungen, die einfach die Grundlage und die Polymermasse mit der erhitzten Oberfläche in Berührung halten.) Die Verwendung einer federnd nachgiebigen Einrichtung für das Halten der Grundlage und der erweichten Masse gegen die erhitzte Oberfläche führt zu einer guten Einbindung des Plüsch am Erzeugnis.

Mit "federnd nachgiebig" ist gemeint, daß die Andrückfläche nicht hart und unnachgiebig wie in dem Fall beispielsweise ist, daß eine Andrückrolle mit Oberfläche aus Stahl oder Keramik verwendet wird. Materialien mit einem weiten Nachgiebigkeitsbereich oder Härtebereich können bis zu einer Shore—Härte von 20, 40 oder selbst 70 - gemessen auf einem Shore Durometer A2 (ASTM D676) - verwendet werden. Die minimale Härte bestimmt sich nach der Eignung für das Halten der Grundlage gegen die Polymermasse und die erhitzte Oberfläche zur Erzielung eines erfindungsgemäßen Erzeugnisses. Das nachgiebige Material hat vorzugsweise einen Minimalwert von 8, wobei 8 die Last in Pfunden ist, die zur Erzeugung einer Zusammendrückung von 2,54 χ 0,25 cm in einem Flachmaterial mit einer Dicke von 2,54 cm erzeugt, wenn das Material zwischen zwei Quadratplatten mit einer Fläche von 6,45 χ 50 cm gelegt wird (siehe ASTM D 1264/64T). Es wurde festgestellt, daß eine minimale Dicke

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des federnd nachgiebigen Materials von etwa 1 mm, vorzugsweise 2-6 mm erwünscht ist, obwohl die Dicke mit Vorteil vergrößert werden kann, insbesondere, wenn härtere federnd nachgiebige Materialien verwendet werden. Beispiele für nachgiebige Materialien, die in Abhängigkeit von ihrer Fähigkeit zum Widerstand gegen die Betriebsbedingungen, insbesondere hohe Temperatur und wiederholte Zusammendrückung ausgewählt werden sollten sind Siliconkautschuk, Neoprenkautschuk und Polyurethanschäume. Schäume mit offenen oder geschlossenen Zellen können benutzt wer- f den. Beispiele für natürliche federnd nachgiebige Materialien sind Kork und Gummi.

Beispiel 1

Es wurde die Vorrichtung nach Fig. 1 verwendet. Die Walze 4 wies eine Oberfläche aus weichem Polyurethanschaum mit einer Dicke von 15 mm auf, um ein Erzeugnis mit Plüschoberfläche nach der Erfindung zu erhalten. g

Die Grundlage war ein nicht gewebtes Rayonpapier mit

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einem Gewicht von 20 gm/M , während die Polymermasse ein Film

aus Polyäthylen niedriger Dichte mit einer Dicke von 2,54 χ 2/1000 cm war. Die Temperatur der erhitzten Rolle betrug 115 - 125°C und die Geschwindigkeit der Walzenoberfläche 2,54 χ 9 cm/min.

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Der Kühlluftdruck von der Düse 5 betrug 0,070 χ 20 kg/cm

und es wurde die Kühlluft in den Austrittsspalt aus einer Entfernung von 2,54 χ 5 cm aus einem Rohr zugeführt, das linear mit Löchern perforiert war, die einen Durchmesser von 2,54 χ 1/32 cm und einen Abstand von 2..54 χ 1/4 cm hatten. Es wurde eine zusätzliche Kühleinrichtung verwendet, die ein Kühlrohr 7 mit einem Außendurchmesser von 18 mm aufwies, durch das Wasser mit einer Temperatur von 15 ⁰C lief. Dieses Kühlrohr befand sich in einem Abstand von 2 mm von der erhitzten Oberfläche (d.h. ausreichend weit entfernt, um den Durchgang der Grundlage /Polymermasseneinheit zwischen sich und der Oberfläche ohne Spaltbildung zuzulassen).

Das Erzeugnis hatte eine Plüschoberfläche mit sehr kurzen Fasern.

Unter sorgfältig gesteuerten Bedingungen können die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Erzeugnisse mit Plüschoberfläche geformt werden, z.B. durch Vakuumformen. Auf diese Weise können z.B. auf die Stuhlform vorgeformte Stuhlüberzüge erhalten werden. Beim Formvorgang muß jedoch darauf geachtet werden, daß die Erzeugnisse keinen Bedingungen unterworfen werden, die die Plüschoberfläche zerstören.

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Zu Anwendungsgebieten für die Erzeugnisse nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gehören z.B. Boden- oder Raumbodenbedeckungen ,ζ. B. anstelle von Teppichen, für Schwimmbadumrandungen, Schiffedackteüegen für Boote, Tennisplatzoberflächen, für Hallen- und Außenplätze, Golfplätze, Hallen- und Freiluftlaufstrecken, Bowlinganlagen, Ski- und Schlittenhänge, Matten, Badematten, Kegelbahnen, Bieruntersätzen, Stockschießbahnen; für Polsterungen, z.B. Fahrzeuge, Schiffsstühle, Gartenmöbel, ä lose Überdeckungen, Kissenbezüge, Abfütterungen, z.B. für Kaltwetterkleidungsstücke, Koffer, Hunde- und. Katzenkörbe, Besteckτ kästen, Schmuckkästen und Särge; Wand- und Deckenverkleidungen; Kartentischoberseiten, mit Ornamenten versehene Oberflächen, 'z.B. für Kleidungsstücke, Modewaren, Fußbekleidung, Einkaufstaschen, Handtaschen, akademische, kirchliche oder zivile sowie Bühneneinrichtungen und Kostüme; Kunstpelze, schallabsorbierende Gegenstände wie Puffer für Deckel und Türen, Unterlagen für Schreibmaschinen, Nähmaschinen, Rechenmaschinen, Waschmaschinen und Geschirrwäscher; Fördergurte insbesondere für das Halten von zylindrischen oder kugelförmigen Objekten, künstliche Oberflächen für Aquarien, Unterlagen für Organismen in biochemischen Verfahren z.B. bei Wasserbehandlung, Austernbänke; Poliertücher oder Poliermatten, Filtereinrichtungen, Handtücher und Farbtupftücher.

Weiche, leicht flexible Materialien mit Plüschoberfläche, wie sie nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden, erwiesen sich als besonders brauchbar bei der Herstel-

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lung von billigen Wegwerfartikeln, unter Einschluß von Handtüchern und Kleidung. Das Material kann Anwendung finden z.B. bei der Herstellung von wegwerfbaren Ärztekleidungsstücken, wie beispielsweise Ärztekittel, Ärztekappen und Ärztemasken sowie Überschuhen.

Selbstverständlich erstreckt sich die Erfindung auch.

tauf jede geeignete Kombination der beschriebenen Merkmale. So können beispielsweise zwei unterschiedliche faserbildende Massen verwendet werden, wo dies geeignet ist, und mit Vorteil bei jeglichem zuvor beschriebenen Verfahren für die Durchführung der Erfindung. Auf diese Weise ist es möglich, im Bedarfsfall von Massen unterschiedlicher Farbe, insbesondere dann, wenn die zweite Masse diskontinuierlich angewendet wird, attraktive Muster herbeizuführen. Darüber hinaus erscheint die Verwendung von mehr als einer Polymermasse die Dichte des Flors oder der Plüschoberfläche zu verbessern, wobei jedoch darauf zu achten W ist, daß richtiges Erweichen aller faserbildenden Massen auftritt.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren für die Herstellung von Erzeugnissen mit Plüschoberfläche, bei dem man eine erweichte oder wärmeerweichbare faserbildende Masse zwischen einer Grundlage und einer erhitzten Walze anordnet, die Grundlage gegen die erweichte Masse drückt, so daß die Verbindung der Masse mit der Grundlage und Ankleben der Masse an die erhitzte Oberfläche erfolgt, wonach man die faserbildende Masse von der erhitzten Oberfläche abhebt, so daß Fasern oder Faserbüschel aus der erweichten Masse zwischen der Grundlage und der erhitzten Walze gebildet werden, wobei ,die Fasern durch einen Kühlluftstrom verfestigt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die erweichte Masse durch abziehen der Grundlage über eine Rolle, Stange Quer Rohr in einem bestimmten Winkel von der erhitzten Oberfläche getrennt wird.

2. Vorrichtung zur Herstellung von Erzeugnissen mit · " Plüschoberflächen nach Anspruch 1, mit einer erhitzten Walze, einer Fördereinrichtung zum Zuführen einer Grundlage und einer faserbildenden Masse zu der erhitzten Walze, einer Einrichtung zum Andrücken der faserbildenden Masse an die erhitzte Walze, einer Einrichtung zum Abziehen von Grundlage und faserbildender Masse von der erhitzten Walze und einer Kühleinrichtung, mit der die faserbildende Masse beim Abziehen von der erhitzten Walze gekühlt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der erhitzten Walze glatt oder angerauht ist und eine Führungsstange

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vorgesehen ist, über die die Grundlage mit der faserbildenden Masse von der erhitzten Oberfläche abgezogen wird und die den Abzugswinkel steuert. .

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsstange gekühlt ist.

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4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsstange ein Rohr ist, durch das Kühlluft gegen die Rückseite der Grundlage geblasen wird.

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