DE2227318A1 - Verfahren zur herstellung von verbundstoffen - Google Patents

Description

Verfahren zur Herstellung von Verbündstoffen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Verbundstoffen, bei denen auf eine vorgefertigte Grundware quer bzw. annähernd quer zur Längsrichtung der Grundware Garne oder Faservliese mittels paralleler Verbindungsnähte aufgenäht werden nach DBP 1 240 496.

Dieses Verfahren dient zur Herstellung von Futterstoffen, Mantelstoffen, Pelzimitationen u. dgl. Artikel mit gerauhter Oberfläche. Es ist jedoch vor allem geeignet, Florstoffe, insbesondere Kordsamte, herzustellen, indem die zwischen den Verbindungsnähten befindlichen Flottungen aufgeschnitten und die dabei entstehenden Faden- bzw. Faserrippen anschließend samt- bzw. kordsamtartig ausgerüstet v/erden» Der steppnahtartige Verbund zwischen der Grundware und den aufliegenden Faden bzw. Faservliesen wird dabei durch Uähwirken mittels Nähwirkmaschinen erzielt. Es werden Kettenstich— nähte gebildet, die die Grundware, z.B. ein Gewebe, Gewirke od. dgl., mit der aufliegenden Schicht verbinden. Dabei hat sich Jedoch gezeigt, daß aas bisher verwendete Nahtmaterial aus synthetischen Seiden, z.B. einem Zwirn aus Polyamidseide oder Polyesterseide, bei starker Zugbeanspruchung oder bei Beschädigung durch die beim Verarbeiten des Verbundstoffes einstechenden Nähnadeln sehr schnell zerreißt und es dadurch zur Auftrennung der Verbindungsnaht kommt. Das Auftrennen der Naht fuhrt zu einer vollständigen Auflösung des besagten Verbundstoffes.

Die Erfindung bezweckt, das Beschädigen und Auftrennen der .Naht zu verhindern und ein Verfahren zur Herstellung von stabilen, strapazierfähigen Verbundstoffen zu entwickeln.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Nahtmaterial aur Herstellung von Faserverbundstoffen zu schaffen und durch eine zusätzliche Verfestigung der Nähte eine Beschädigung derselben und damit eine Aufissung des Verbundstoffes vollkommen auszuschließen.

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us wurde festgestellt, daß sich als Nähfaden solche, die mit Kunststoffen umhüllt sind, wobei dar Kunststoff beispielsweise nach dein Y/alzenschinelz-, Pulversinter- oder rulverschmelsvcrfa.hren auf den Fadenkern aufgetragen ist, nur mit unbefriedigendem Ergebnis verarbeiten lassen, abgesehen von den ökonomischen Grenzen, die der Umhüllung von Einzelfäden mit Kunststoffen gesetzt sind, wirkt sich vor allem das "Blocken", worunter eine gegenseitige Verklebung der liunststoffumhüllun^ren der Fäden auf den Spulen au verstehen ist, störend bei der Verarbeitung aus.

iCrfindungsgemäß wird zur Bildung der verbindungenähte ein ein- oder meiirfädiges Nahtmaterial verwendet, das aus Faserstoffen mit thermisch unterschiedlichem Verhalten bestellt und bei dem mindestens eine Faserst of fkonponsn te einen gegenüber" der bzw. den anderen mitverwendeten Faserstoffkomponenten niedrigeren jirweichungsbereich besitzt. Der mit diesen Verbindungsnäiiten hergestellte Verbundstoff wird einer Thernobehandlung untersogen, bei der die Faserst of fkomponente mit dein niedrigeren Erweichungsbereich hei ßsiegs!fähig wird und den Nähfaden unter gleichzeitigem Schrumpf aktiviert und bei gegenseitigem Kontakt mit sich selbst, mit der Grundware sowie mit dem aufgenähten Material verklebt.

Das erfindungsgemäß verwendete Nahtmaterial kann aus einem Faden oder aus mehreren Fäden bestehen, wobei unter Faden sowohl ein Endlosfaden als auch ein Gespinst zu verstehen ist.

Der Nähfaden kann als Zwirn, bestehend aus einer thermisch beständigeren und einer thermisch weniger beständigen Komponente vorliegen. Beide Komponenten können aber auch lose nebeneinanderliegend in ein und dasselbe Führungselement, nämlich die Lochnadel, der die Herstellung des Verbundstoffes bewirkenden Nähwirkmaschine eingezogen und auf diese Weise gemeinsam zu einer Kettenstichnaht verarbeitet werden. Sehr gute Ergebnisse werden erhalten, wenn man als Nähfaden nichtmodifizierte Polypropylenseide verwendet. Im Falle modifizierter Seiden, die z.3. zur Verbesserung dar Anfärbbarkeit modifiziert wurden, darf das thermische Verhalten und

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das Haftvermögen des Faserstoffes im plastisch-verformbaren Zustand nicht negativ beeinflußt werden. Es können aber auch Mischungen aus Polyäthylentherephthalat- und Polypropylenfaserstoffen verwendet werden. Zur Auswahl der günstigsten Fadenväriante auf der Basis eines Seidenzwirnes aus Polyäthylentherephtlialat- und Polypropylenfaserstoffen wurde ein Fadenstück bei einer Schenkellänge von 10 mm an ρ beiden Enden klammerartig an ein Flächengebilde aus cellulosischer Material bei verschiedener Temperatur angesiegelt· Die Haftfestigkeit wurde'mit Hilfe eines Zugversuches ermittelt und führte au den in Tab* 1 zusammengefaßten Vierten:

Feinheit . Polypropylen- Haftfestigkeit

seidenanteil
Nm t ex
(a/g) (g/1000 m} (&) (p*)

33.3 30 55,5 270

30.0 34 5C-G 286

28.1 36 62,5 314 25,7 38 57,1 368

21.2 48 67,1 479 20,0 50 66,6 399 18,0 56 SG, C 333

16.4 64 72,9 408

Tab. 1: Abhängigkeit der Haftfestigkeit des Nahtmaterials vom Anteil an Polypropylenseide und von der Zwirnfeinheit

Die Festigkeit wird weiterhin von der Elementarfadenzahl, von der einwirkenden Temperatur und in geringerem Maße auch von der Präparatiohsart und -menge beeinflußt. Es können aber auch Mischpolymerisatfaserstoffe verwendet werden. I/Üschgespinste mit einem Anteil zwischen 30$ und 70& eines Copolymeren aus Vinylchlorid und Vinylacetat (35:15) führen zu ähnlich hohen Haftfestigkeiten (Tab. 2). Sie werden noch übertroffen, wenn Cellulosefasern durch Polyesterfasern ersetzt werden, wobei es gleichgültig ist, ob die Polyesterkomponente ein Polymer aus Therephthalsäure und Sthylenglykol oder 1,4-Bis-(hydroxymethyl-)cyclohexan /"Cyclohexandimethylol-(1,4)7 bzw. ein Copolyester mit Isophthalsäure oder p-Oxybenzoesäure als Comonomeranteil ist.

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Feinheit Polyesteranteil Haftfestigkeit Nm t ex
CW?) (g/iOOOrn) (^ (3)

36/?. 23:c2 33 700

40/3 25x3 5Γ 720

4-0/3 25x3 67 800

Tab. 2: Abhangi^keit der Haftfestigkeit von der Mischungszusammensetzung eines Zwirnes aus Ylnylchlorid/Vinylacetat-C©polymerisatfasern (85 : 15) und Polyesterfasern.

Der Einsatz von Polyäthylenfaserstoffen ist möglich, wenn man bei der Verarbeitung und im Gebrauch beachtet, daß Polyäthylen bei 110⁰C bis 135⁰C schmilzt. .Die Polyolefinfaser-3toffe können in form feinster Monofiler oder Kultifiler, aber auch als Normal- bzw. Foliefasern verwendet werden.

Sehr gute Ergebnisse lassen sich auch mit Bikomponentfaserstoffen vom seite-an-Seite-Typ (side-on-side-lype), Kern-Mantel-Typ (core-shoath-type) oder Matrix-Fibrillen-Typ (matrixfibril-type) erzielen, wenn die Srweichungs-bzsw. Schmelzbereiche der Polymerkomponenten weit genug auseinanderliefen.

So kann eine Komponente ein Polyäthylentherephthalat sein und die andere aus einem Polyolefin bzw. aus einem Gemisch zweier Polyolefine bestehen, die einen Erweichungsbereich von 115 bis 175°Cbesitzen.

Besonders straffe Nähte werden erreicht, wenn neben dem heißsiegelfähigen Faden ein schrumpffähiger Faden, z.B. eine hochschrumpfbare Polyesterseide, verwendet wird. Wird eine besonders voluminöse, die Einstichlöcher in der Grundware gut ausfüllende Naht gewünscht, ist es zweckmäßig, ein Nahtmaterial einzusetzen, das aus drei verschiedenen Fadenarten besteht, z.B. aus einem heißsiegelfähigen Faden, einem schrumpffihigen Faden und einem texturierten Seidenfaden, der die voluminöse Nahtausbildung bewirkt.

Die Wärmebehandlung zur Auslösung des Schrumpfes und der Haftfestigkeit richtet sich nach der Axt des Bikomponenten- bzw. Bikonstituentenfaserstoffes.

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Chemieseiden aus Polyoxymethylen, sogenannte Polyformaldehydfaserstoffe, besitzen gleichfalls sehr günstige Eigenschaften für einen Einsatz als Nähfaden bei der Herstellung der besagten Verbundstoffe, bedingt durch eine hohe Heißlänge, fehlende elektrostatische Aufladung und ausreichende Schlingenscheuert ourenzahl. Die - je nach Verweilzeit — bei einer Temperatur von 160 C bis 180 C erzielten Haftfestigkeiten entsprechen den Forderungen der Praxis,

In jedem Falle kann die lYä.rmebe auf schlagung durch Infrarotstrahlung oder Heißluftbehandlung erfolgen. D3.e beiliegende Zeichnung dient der Erläuterung des Verfahrens« Dabei zeigt Fig. 1 eine Kettenstichnaht, bei der das nahtmaterial aus einer heißsiegelfähigen Fadenkomponente 1 und einer thermisch stabileren Fad enkomp one rite 2 besteht,, vor der Thermobehandlung. - ·

Fig. 2 zeigt diese aus Nahtmaterial mit der heißsie-ge!fähigen Fadenkomponente 1a und der thermisch stabileren Fadenkomponente 2a gebildete Ketten stichnaht nach der Therraobehandlung. Durch Erweichung der heißsiegelfähigcn Fadenkomponente 1a sind Verklebungen 3 eingetreten, die das Auftrennen der Naht verhindern.

Nachfolgend werden Beispiele für die Struktur des erfindungsgemäß verwendeten Nahtmaterials genannt.

Beispiel 1

Als Nahtmaterial wird ein Zwirn verwendet, der aus 1. Faden. Poly ester seide 5,6 tex und 1 Faden pOlypropyle-nseide 5,6 tex besteht und eine Zwirndrehung von 350 T/m besitzt. Der mit diesem Zwirn vernähte Verbundstoff wird auf einem.Spannrahmen einer Thermobehandlung bei 165⁰C bis 175⁰C imterzogen, bei der die Polypropylenseide heißsiegelfähig; wird: un.d ein© Verklebung der Nahtmaschen untereinander und mit dem Verbundstorf bewirkt.

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Beispiel 2

Als Nahtmaterial wird ein nach herkömmlichen Spinnverfahren hergestelltes Mischgespinst 14 tex verwendet, das aus Fasern eines Mischpolymerisats auf Basis von Vinylacetat/Vinylchlorid- oder Vinylidenchlorid/Vinylchlorid-Copolymerisaten und zellulosefasern, z.B. Viskosefasern oder Baumwolle, besteht. Das Mischungsverhältnis beträgt 33:67 bzw. 50:50. Die verklebung wird durch eine Therraobehandlung von 100 C bis 170 C hervorgerufen, bei der die Mischpolymerisatfasern heißsiegelfähig werden.

Beispiel 3

Das Nahtmaterial besteht aus einer Polyesterseide 5,6 tex und einer Bicomponent enseide 8,4 tex auf der Basis eines modifizierten Polyesters und Polypropylens. Beide Seidenfaden werden gemeinsam und unverzwirnt durch ein- und dieselbe Lochnadel der Nähwirkmaschine zugeführt. Das Polypropylen kann kristallin sain und Beimischungen eines anderen Polyolefins enthalten.
Beispiel 4

Das Nahtmaterial besteht aus einer Bikoraponenten- oder Bikonstituentenseide 10 tex auf Basis eines Polyamids und Polyolefins, wobei nach einer Temperatureinwirkung von 130⁰C bis 150°C Verklebung eintritt, wenn das polyolefin ein Polyäthylen ist. Die Thermobehandlung erfolgt auf einem Spannrahmen. Ks ist jedoch auch eine Infrarottrockenstrecke geeignet.

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Claims (3)

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von verbündst offen, bei denen auf eine vorgefertigte Grundware eine aus quer oder annähernd quer zur Längsrichtung liegenden Fäden oder Fasern eines Faservlieses bestehende Schicht mittels paralleler Verbindungsnähte aufgenäht wird, nach DBP 1 240 496, dadurch gekennzeichnet, dai3 zur Bildung der Verbindungsnähte ein ein- oder mehrfädiges nahtmaterial verwendet wird, das aus Faserstoffen mit thermisch unterschiedlicher Stabilität besteht, und bei dem mindestens eine Faserst offkomponente einen gegenüber der anderen bzw. den anderen mitverwendeten Faserstoffkomponenten niedrigeren Erweichungsbereich besitzt, und daß der Verbundstoff einer Thermobehandlung unterzogen wird, bei der die Faserstoffkoinponente mit dem niedrigeren Erweichungsbereich heißsiegelfähig wird und mit den sie berührenden Fäden bzw. Fasern verklebt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Faserstoffkomponente mitverwendet wird, die im Erweichungsbereich der heißsiegelfähigen Faserstoffkomponente kontraktiert.

3. verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

ein Mischpolymerisat-, Bikomponenten- oder Bikonstituentenfaserstoff verwendet bzw. mitverwendet wird, dessen Komponenten unterschiedliche thermische Stabilität besitzen, wobei die Komponente mit der geringeren thermischen Stabilität box 'l'hermoeinY/irlcung heißsiegelfähig wird, während die Komponente mit der höheren thermischen Stabilität kontraktiert.

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BAD ÖRIOINAL

Leersei te