DE2301913C3 - Füllmaterial beispielsweise für Bettzeug, Steppdecken oder Kopfkissen und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

Description

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_ander düngen so daß sie sich in einer Füllung und anschließend ein Loch von 0,7 R ausbohrt. Die so

Tt TSSS^iSrSS¹ W- ^Sper^lg- ^{erhaltene schei}benartige Probe ;_ird gewogen. Dann

tot. Druckelastizitat Weichhe.t und Warme.soher- *j_rd das Verhältnis MJM berechnet, wobei M₀ das

fahigkei, gennges Gewicht und gute Anpassung an den Gewicht der Probe und A/ das Gewicht des ursprüng-

_elnzuhullenden Korper. 5 liehen Formlings von derselben Länge wie die Probe ist.

Die Faden der Formlinge nach aer Erfindung können Durch die Befestigung der Fäden an ihren eegen-

,us Polyamid, Polyester, Polyacrylsäure, Polyvinyl- seitigen Berührungspunkten bekommen die Formlinge

«Ikohol Polyv.nyhdenchlond, Polyurethan od.r Poly- Elastizität, und ef wird eine dauernde Deformierung

vinylchlorid bestehen wöbe! auch Faden mit polen- der Formlinge verhindert. Das Aneinanderbefestigen

tiellen Krausele.genschaften benutzt werden können. io der Fäden geschieht durch Aufbringung eines Klebe-

Länge und Feinheit der Faden, Durchmesser, Länge mittels an den gegenseitigen Berührungspunkten oder und Schuttgewicht der Formlinge schwanken je nach durch Verschweißen an den Berührungspunkten mit dem beabsichtigten Verwendungszweck. Bei der Ver- Hilfe eines thermoplastischen Polymers. Zum Verwendung fur gewöhnliches Bettzeug oder Windjacken schweißen können thermoplastische Stapelfasern, therwird die Federkraft der Formhnge zu klein, wenn die 15 moplastisches Polymerpulver, ganz aus thermoplasti-Feinheit der Faden weniger als 2 Denier beträgt, und schem Material bestehende Fäden oder mit einer therder Formling wird zu hart und starr, wenn die Fäden moplastischen Schale versehene Kern-Hüllenfäden vergröber als 20 Denier sind. Somit hegt die Feinheit der wendet werden. Zweckmäßig ist es dabei, daß entFäden vorzugsweise im Bereich von 2 bis 20 Denier. weder mindestens 30% der die Formlinge bildenden

Venn der Durchmesser der Formlinge kleiner als 20 Fäden eine thermoplastische Schale mit einem minde-

5 mm ist, werden die Formlinge ziemlich unelastisch. stens 3O⁰C niedrigeren Schmelzpunkt als die übrieen

Wenn der Durchmesser großer als 50 mm ist, ist die Fäden besitzen oder ein Teil, vorzugsweise mindestens

Verwendbarkeit des Füllmaterials beschränkt. Daher 30% der die Formlinge bildenden Fäden thermo-

Iiegt der Formlingsdurchmesser vorzugsweise zwischen plastische Fäden mit einem mindestens 30⁰C nied-

5 und 50 mm, insbesondere zwischen 10 und 30 mm. 25 rigeren Schmelzpunkt als die übrigen Fäden sind ur.d

Das mittlere Schüttgewicht der Formlinge liegt vor- die Differenz der Schrumpfungsgrade beider Fadenzugsweise im Bereich zwischen 1 und 30 mg/ccm, ins- arten in Fadenlängsrichtung bei der Verschweißungsbesondere zwischen 1 und 20 mg/ccm. Unterhalb temperatur weniger als 10% ist.
1 mg/ccm ist dir Widerstand gegen Zusammendrücken Das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgezu gering und oberhalb 30 mg/ccm der Druckwider- 30 mäßen Füllmaterialien besteht darin, daß man durch stand zu hoch. einen Gasstrom voneinander getrennte Fäden einer

Bevorzugt sind mindestens 80% der Fäden in dem Länge von mindestens 20 cm entweder in ein Gefäß

Bereich des runden Querschnitts, der zwischen 0,7 und mit durchlochter Wand ausstößt, darin ansammelt und

1,0 R vom Querschnittsmittelpunkt aus liegt, ange- durch exzentrisches Einblasen eines Gasstromes in das

ordnet, wobei R den Radius des runden Querschnitts 35 Gefäß unter Ausbildung eines kugeligen Formlings in

bedeutet. Bei Herabsetzung der Dichte der äußeren Rotation versetzt oder in ein Rohr einbläst und den

Schicht und Erhöhung der Dichte des Innenbereiches dabei gebildeten zylindrischen Formling sodann zwi-

vermindert sich die Elastizität der Formlinge. sehen einem Bänderpaar entlangführt und anschließend

Die Dichteverteilung der Körper nach der Erfindung die Fäden des kugeligen oder zylindrischen Formlings

wird wie folgt ermittelt: F i g. 4 und 5 der Zeichnung 40 an den gegenseitigen Berührungspunkten miteinander

sind schematische Darstellungen eines kugeligen und verbindet.

eines zylindrischen Formlings. Wie in F i g. 4 gezeigt, Durch die Zeichnung werden Ausführungsbeispiele

wird eine scheibenartige Probe aus einem kugeligen für die erfindungsgemäßen Füllmaterialien und ihre

Formling längs parallelen Ebenen zu dessen Äquator Herstellung erläutert. In der Zeichnung bedeutet

in einem Abstand von 0,2 R ausgeschnitten. Dann wird 45 F i g. 1 die Draufsicht auf einen kugeligen Formling

ein Loch vom Radius 0,7 R durch die Mitte der Scheibe nach der Erfindung,

ausgebohrt. Das so erhaltene hohle Scheibenmuster F i g. 2 die Draufsicht auf einen zylindrischen Formwird gewogen. Das Volumen dieses Musters ist nach ling nach der Erfindung,

folgender Berechnung etwa 0,233 des Schalenvolumens F i g. 3 einen Querschnitt durch die in den F i g. 1

bei einem Abstand von 0,7 bis 1,0 R vom Mittelpunkt 50 und 2 dargestellten Formlinge,

des kugeligen Formlinss: F i g. 4 und 5 schematische Darstellungen der erfindungsgemäß erhaltenen Formlinge zur Bestimmung

0,4 R ■ η [R² - (0,7 Λ)»]/-* π [R³ - (0,7 A)³I = 0,233 ^der Dichteverteilung,

' " 3 ^{l v} ' ^{; J} · Fig. 6 A eine schematische Darstellung einer Vor-

55 richtung zur Herstellung kugeliger Formlinge,

Mehr als 80% des gesamten Fadengewichtes befin- F i g. 6 B verschiedene Positionen der Einzelteile der

den sich in der Kugelschale, wenn das Gewicht der in Fig. 6A dargestellten Vorrichtung während des hohlen Scheibe AZ₀ folgendermaßen ist: Verfahrens,

F i g. 6 C die Darstellung einer anderen Vorrichtung 0,8 M · 0,233 < M< M- 0,233, 60 zur Herstellung kugeliger Formlinge,

Fig. 6D einen Ausschnitt des unteren Teils der in

wobei M das Gesamtgewicht des kugeligen Formlings den Fig. 6A und 6C dargestellten Vorrichtung mit bedeutet. Aus dem Verhältnis MJM wird die Dichte- einer zusätzlichen Luftzuführung,
verteilung ermittelt. Fig. 6E verschiedene Varianten von Auffangge-

Um den Fadenanteil in der Schicht von 0,7 bis 65 fäßen für die in den F i g. 6 A bis 6D dargestellten Vor-1,0 R bei einem zylindrischen Formling zu ermitteln, richtungen,

wird eine Probe hergestellt, indem man den Formling F i g. 7 die schematische Darstellung einer Vorrich-

senkrecht zu seiner Achse zu einer Scheibe schneidet tung zur Herstellung zylindrischer Formlinge und

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F i g. 8 die schematische Darstellung einer anderen die Lage und/oder den Winkel des Ausstoßrohres 14 Ausführungsform einer Vorrichtung zur Herstellung verändert. Während der zum Ausstoßen der Fäden bezylindrischei Formlinge. nutzte Luftdruck weniger als 1 kg/cm² betragen kann,

In F i g. 6A werden Fäden 3 einer Düse 4 zugeführt. kann auch ein intermittierender statt eines kontinuier-Druckluft 6 wird in die Düse durch ein Einlaßrohr 5 5 liehen Flusses benutzt werden, der auch eine gut geeingeleitet, das an die Düse 4 angesetzt ist. Die Fäden 3 formte Kugel ergibt. Die Periode dieses intermittierenwerden so durch den Einlaß 7 angesaugt und durch den Flusses kann im Bereich von 5 · 1O^-1 bis 1 · 1O^-2Seden Auslaß 8 und ein angesetztes Rohr 9 mittels der künden liegen.

Druckluft 6 ausgestoßen. Auf ihrem Wege werden die Die F i g. 7 und 8 erläutern die Herstellung zylindri-

Fäden 3 in der Düse 4 unter der Wirkung des Luft- io scher Formlinge nach der Erfindung. In F i g. 7 werden stromes voneinander getrennt. Nach Durchgang durch die Fäden 19 durch Zufuhrwalzen 13 der Düse 21 zudas Rohr 9 werden die voneinander getrennten Fäden geleitet. Ein Druckluftstrom 23 wird durch ein an die in dem Gefäß 11 aufgefangen, das Löcher 10 aufweist, Düse 21 angesetztes Rohr 22 in diese eingeführt. Da- und die Fäden werden darin angehäuft. Die Faden- durch werden die Fäden 19 in den Düseneinlaß 24 einanhäufung!2 wird im Gefäß 11 durch die Wirkung 15 gesaugt und mit einem Luftstrom aus dem Auslaß 25 in eines exzentrischen Luftstromes in Rotation versetzt das Rohr 26 eingeblasen. Auf diesem Wege werden die und abgeschert, wenn das Gefäß 11, wie aus Fig. 6B Fäden unter der Wirkung des Luftstromes in der ersichtlich, seitlich verschoben wird. Die Faden- Düse 21 voneinander getrennt, in das Rohr 26 ausgeanhäufung 12 wird infolge der Zentrifugalkraft zu stoßen, dort in den drei Raumdimensionen abgebogen, einem kugeligen Formling, wie er in F i g. 1 gezeigt ist, 20 aufgehäuft und zu einem zylindrischen Fadenkörper 31 mit einer dichteren äußeren Schicht zusammengepreßt. mit einer Innenschicht geringer Dichte und einer Dabei werden die Fäden in den drei Raumdimensionen Außenschicht höherer Dichte umgeformt. Dann wird abgebogen. der zylindrische Fadenkörper 31 auf das untere Band

Wie aus F i g. 6C ersichtlich, sind die Düse 4 und das 27 überführt und durch ein oberes Band 28 gehalten, Gefäß 11 parallel zueinander, aber nicht koaxial ange- 25 wonach er herausgenommen wird, ordnet, so daß die Fadenanhäufung einem exzentri- Um bei diesem Verfahren eine Fadenanhäufung mit

sehen Luftstrom ausgesetzt ist und so in Drehung ver- einer bestimmten mittleren Schüttdichte zu erhalten, setzt und zu einer Kugel verformt wird. werden die Fäden 31 im Rohr 26 direkt auf eine ge-

Gemäß Fi g. 6 D kann ein zusätzlicher exzentrischer wünschte Dichte angehäuft. Wenn man eine andere Luftstrom 15 aus einer Zuleitung 14 auf die Faden- 30 Dichte erhalten will, arbeitet man folgendermaßen: anhäufung 12 im Gefäß 11 gerichtet werden und sie in Die zylindrische Fadenanhäufung 31 wird bei ihrem

Drehung versetzen. Austritt aus dem Rohr 26 von einem Bandpaar 27, 28

Da es mit üblichen mechanischen Einrichtungen ge- aufgenommen, wie in F i g. 8 gezeigt ist, und auf ein wohnlich ni;ht möglich ist, die Spitzen vorher ge- anderes Bandpaar 29, 30 überführt, das sich mit schnittener Fäden in die vorstehend beschriebene Düse 35 höherer linearer Geschwindigkeit bewegt als das Paar einzuführen, besteht eine zweckmäßigere Methode 27, 28. Dieser Verzugsprozeß kann einmal durchgedarin, daß man der Düse 4 endlose Fäden zuführt und führt oder auch wiederholt werden, sie durch eine intermittierend arbeitende Schneidvor- Gestalt und Größe der Düse 21, die die Fäden anrichtung auf die gewünschte Länge schneidet, wenn sie saugt und sie mittels eines Luftstromes öffnet, können ' aus der Düse austreten. 4° unterschiedlich sein. Bei den Versuchen der Erfindung

Die Düse 14 kann aus irgendeiner Einrichtung be- wurde Luftdruck von 1 bis 5 kg/cm² verwendet.

j stehen, die Fäden 3 einsaugt und sie mittels eines Luft- Das Rohr 26 kann beispielsweise ein kegelförmiges

stromes voneinander trennt. Bei den der Erfindung zu- Rohr oder ein Zylinder sein, wie in F i g. 7 und 8 gegrundeliegenden Versuchen ist Luftdruck von 1 bis zeigt ist. Der Durchmesser des Rohrauslasses beträgt j 5 kg/cm² verwendet worden. 45 5 bis 50 mm und die Rohrlänge 50 bis 250 mm.

! Das Gefäß 11 hat in seiner Seitenwand einige Löcher Die Bänder 27 und 28 dienen zur Abnahme der

j und einen glatten Rundboden. Zweckmäßige Gestal- Fadenanhäufung vom Rohr 26 und zu dessen Über-

tungen für dieses Gefäß sind aus Fig. 6 E ersichtlich. führung zur nächsten Stufe. Der Abstand zwischen dem Die Größe des Gefäßes 11 wird entsprechend der ge- oberen Band 28 und dem unteren Band 27 ist etwas wünschten Kugelgröße gewählt. Im allgemeinen be- 50 geringer als der Durchmesser der zylindrischen Fadenträgt die lichte Weite 5 bis 50 mm, und die Achse ist anhäufung, um den Körper glatt zu überführen. Das vorzugsweise etwas länger als der Durchmesser, um zu Material für die Bänder 27 und 28 muß einen hohen verhindern, daß die Fäden während der Drehung aus Reibungskoeffizienten für den Fadenkörper haben, der Kugel herausfliegen. Wenn die Seitenwände des um ihn ohne Schlupf zu überführen. Beispielsweise Gefäßes keine Löcher 10 aufweisen, kann der aus der 55 können als Bandmaterial flaumiges Tuch aus geDüse austretende Strahl einen Gegenstrom erzeugen, sponnenem Garn und Natur- oder Kunstleder verder den erwünschten Luftfluß stört und die Haufen- wendet werden.

bildung unbefriedigend macht. Aus diesem Grunde Der zylindrische Formling kann so, wie er gefertigi

sind Löcher in der Seitenwand und im Boden des wurde, oder als geschnitzelte Stücke vorgewählter geGefäßes notwendig, damit die Fäden sich gut in dem 60 eigneter Länge verwendet werden. Gefäß anhäufen und die Luft durch die Löcher aus- Die Berührungspunkte der Fäden in den erhaltener

strömen kann. Der Durchmesser dieser Löcher beträgt kugeligen oder zylindrischen Formungen können au] vorzugsweise 1 bis 3 mm, und das Flächenverhältnis einem der folgenden drei Wege fixiert werden: der gesamten Poren zu der gesamten Wandfläche liegt Nach der ersten Methode wird ein Klebemittel au!

zweckmäßig im Bereich von 5 bis 50%. 65 die Formlinge aufgesprüht, wobei jedes übliche Klebe

Wie in Fig. 6D gezeigt, kann dem die Fadenan- mittel gebraucht werden kann. Beispielsweise werdei häufung 12 in Drehung versetzenden Luftstrom 15 Silikone und/oder Acrylester wegen ihrer Klebfestig eine exzentrische Lage gegeben werden, indem man keit und der Weichheit des erhaltenen Erzeugnisse:

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bevorzugt. Diese Klebemittel können in flüssiger Form, Schrumpfung der niedrigerschmelzenden Fäden höher

als Emulsion oder in irgendeinem anderen Zustand als diejenige der höherschmelzenden ist. Wenn diese

aufgebracht werden. Das Klebemittel soll in einer Schrumpfdifferenz 10% überschreitet, schrumpft der

Menge von mehr als 10% des Fadengewichtes in den niedrigerschmelzende Faden so stark gegenüber dem

Formungen des Füllmaterials benutzt werden, um die 5 höherschmelzenden, daß ersterer sich in der Innen-

Beständigkeit der Körper zu erhalten. schicht der Formlinge konzentriert. Dies führt zur

Nach der zweiten Methode wird ein fadenförmiger Bildung einer Innenschicht von hoher Fadendichte, oder pulverisierter, in der Wärme schmelzender Be- was unerwünscht ist. Wenn die Schrumpfungsdifferenz standteil den Fäden der Formlinge zugemischt, und der kleiner als 10% ist, ist der Anstieg in der Dichte der Formling wird auf eine Temperatur oberhalb derjenigen io Innenschicht der Formlinge so gering, daß die ererhitzt, bei der der zugemischte schmelzbare Bestand- wünschten Eigenschaften der daraus gefertigten Erteil schmilzt, jedoch unterhalb derer, bei der die Fäden Zeugnisse nicht merklich beeinträchtigt werden. Die der Formlinge schmelzen. In diesem Fall liegt der Schrumpfungsdifferenz wird durch Einstellung des Schmelzpunkt des schmelzbaren Bestandteiles vor- Gehaltes an schmelzbarem Bestandteil geregelt,
zugsweise um 3O⁰C oder mehr unterhalb des Faden- 15 Die Formlinge können zusätzlich mit Schmiermittel Schmelzpunktes. Wenn dieser Schmelzpunktunter- und/oder antistatischem Mittel behandelt werden, daschied kleiner als 3O⁰C ist, kann das Heißsiegeln zur mit sie glatt aneinander gleiten und die Entstehung thermischen Zersetzung der Formlinge bildenden statischer Elastizität ausgeschaltet ist.
Fäden führen. Die nach diesen erfindungsgemäßen Verfahren

Wenn der fadenartige schmelzbare Bestandteil sich 20 erhaltenen Füllmaterialien besitzen Eigenschaften bei dem Heißsiegeln zusammenzieht, kann er sich in ähnlich denen natürlicher Daunen, wie insbesondere der Mitte der Formlinge anhäufen. Um dies zu verhin- ausgezeichnete Sperrigkeit, leichtes Gewicht, angedern, soll der fadenförmige schmelzbare Bestandteil nehme Weichheit, gute Elastizität und Anpassungskürzere Fadenlänge haben als die Umfangslänge der fähigkeit an den eingehüllten Körper, so daß sie als Formlinge. . 25 Füllmaterial für Bettdecken, Kopfkissen, Schlafsäcke,

Der schmelzbare fadenförmige Bestandteil kann bei- Windjacken, Skikleidung, aber auch für Polstermöbel,

spielsweise ein Mischpolyester aus Polybutylentere- Kissen, als Packungen und Isoliermaterial verwendet

phthalatisophthalat und Adipat, Polycaproamid, Poly- werden können. Im Gegensatz zu Stapelfasern und

12-dodecanoamid, Polyhexamethylenadipamid, Poly- Baumwollen können sie ohne Cardieren in das Bett-

11-undecanoamid oder ein Mischpolymer der mono- 30 zeug eingefüllt werden, und infolge ihres starken

meren Bestandteile von zweien oder mehreren dieser Rückstellvermögens können sie beim Transport stark

Polymere sein. Der schmelzbare fadenförmige Be- zusammengepreßt werden.

standteil kann in die zur Fertigung der Formlinge be- Die Ähnlichkeit ihrer Eigenschaften mit denen nutzten Fäden eingeführt und damit vermischt werden, natürlicher Daunen ist wohl darauf zurückzuführen, indem er aus einer Saugdüse zugeführt wird, die 35 daß die Formlinge der erfindungsgemäßen Füllmateridiagona! zu dem Anschlußrohr oder Kegelrohr ange- alien nicht durchdringen und sich daher nicht zuordnet ist, oder er kann in einen Luftstrom der Fäden sammenballen können, daß sie infolge ihres Jnneneingeführt werden. bereiches geringerer Fadendichte eine große Sperrig-

Die dritte Methode besteht darin, daß man die keit je Gewichtseinheit und einen geringen Widerstand

Formlinge aus einer Kombination von niedriger- und 40 beim Zusammendrücken ergeben, daß sie infolge der

höherschmelzenden Fäden fertigt und diese Körper Verbindung der Fäden an den gegenseitigen Berührungs-

bei einer Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes der punkten ein starkes Rückstellbestreben und damit

niedrigerschmelzenden Fäden und unterhalb des hohe Elastizität besitzen und daß sie infolge der relativ

Schmelzpunktes der höherschmelzenden Fäden be- langen Fäden einen weichen Griff haben, da die Zahl

handelt, um so die Berührungspunkte der Fäden zu 45 der an der Oberfläche der Formlinge vorstehenden

fixieren. Die niedrigerschmelzenden Fäden können in Fadenenden gering ist.

üblichen Spinnverfahren für konjugierte Fäden herge- . . , .

stellt werden. Beispiel 1

Die Schmelzpunktdifferenz der niedriger- und Füllmaterial aus kugeligen Formungen wurde

höherschmelzenden Fäden ist vorzugsweise größer als 50 gemäß der Erfindung aus Polyäthylenterephthalat-

30⁰C, um die Verfahrenstemperatur leicht zu regeln fäden wie folgt hergestellt:

und eine thermische Zerstörung der höherschmelzen-

den verhindern zu können. Beide Bestandteile sind vor- Probe Nr. Denier Fäden Fadenlänge

zugsweise einander ähnlich, um die Ablösung der

Fäden an ihren Bcrührungsstellen zu vermeiden. 55
Zweckmäßige Kombinationen, die verwendet werden
können, sind Polyäthylenterephthalat, Polybutylenterephthalatisophthalat-Adipat-Mischpolymer und Polyamid, wie Polycaproamid, Poly-12-dodecanoamid, Die Fäden wurden in einer Düse 4 durch den Polyhexamethylenadipamid, Poly-11-undecanoamid 60 Einlaß 7 eingeführt (Fig. 6 A). In einem Luftstrom und' deren Mischpolymere, sowie Polyacrylnitril und von 25 kg/cm² Druck wurden die Fäden voneinander dessen Mischpolymere, wie mit Methacrylat. getrennt, durch das angesetzte Glasrohr 9 von 150 mm

Das Verhältnis von niedrigerschmelzenden Fäden und 10 mm lichter Weite geleitet, in das Gefäß 11

zum gesamtem Fadcngehalt der Formlinge soll 30% mit 40 Löchern von 2 mm Durchmesser in seiner

oder mehr, vorzugsweise 50% oder mehr betragen. 65 Wand und seinem Boden und von 20 mm Länge und

Formlinge mit nicdrigerschmelzenden Fäden werden 10 mm Durchmesser eingeblasen und darin angehäuft:

im allgemeinen infolge Kontraktion oder Schrumpfung Darauf wurde die Fadenanhäufung mittels eines

der Klcbcfädcn kleiner. Dies gilt allgemein, weil die exzentrischen Luftstromes infolge Verschiebung des

1	25	4	0,4 m
2	75	12	1,0 m
3	375	60	1,0 m

1	14 mm	6,8 mg/cm3	90%
2	14 mm	6,3 mg/cm3	95%
3	14 mm	32,0 mg/cm3	90%

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Gefäßes entsprechend F i g. 6 B in Rotation versetzt. Lufttexturierdüse 21 zugeleitet und mit einem Druck-Außerdem wurde ein intermittierender Preßluftstrom luftstrom von 2 kg/cm² voneinander getrennt. Die von 0,8 kg/cm² mit einem Zeitabstand von 0,05 Se- geöffneten Fäden wurden in ein Kugelrohr 26 von künden aus einem Glasrohr 14 von 3 mm lichter Weite 8 mm Durchmesser an der Oberseite, 16 mm Durcnauf die Faseranhäufung gemäß Fig. 6 D geblasen. 5 messer am Boden und 20 cm Länge eingeblasen, in Die so erhaltenen Kugelkörper wurden heraus- dem Rohr dreidimensional umgebogen und angegenommen, mit Silikonklebemittel besprüht und häuft. Diese Fadenanhäufung von zylindrischer Gestalt 3,0 Minuten bei 18O⁰C warm gehärtet. Die Härtung wurde an ein Bandpaar 27, 28 abgegeben, das sich mit bewirkte eine Fixierung der Kontaktstellen. einer Geschwindigkeit von 1 m/Min, bewegte, und

Die so erzeugten Kugeln hatten das in F i g. 1 io darauf auf ein anderes mit 4 m/Min, bewegtes Bandgezeigte Aussehen und die folgenden Eigenschaften: paar abgegeben. Das zylindrische Erzeugnis wurde

also auf das Vierfache seiner ursprünglichen Länge

Probe Nr. Kugeldurch- Schüttgewicht Gewichts- verzogen. Für die Bänder 27, 28, 29 und 30 wurde als

messer verhältnis Material Kunstleder benutzt. Darauf wurde auf den

(0.7 bis I₁Qj?) _l5 verzogenen Fadenzylinder Acrylsäureester als Klebe-

" mittel aufgesprüht und das Produkt 3 Minuten auf

180⁰C erhitzt. Dabei wurden die Kontaktpunkte der den Zylinder bildenden Fäden fixiert. Der so fixierte Körper wurde zu Stückchen von 3 cm Länge ge-20 schnitten.

Aus Kugeln der Probe Nr. 2 bestehendes Füll- Das zylindrische Erzeugnis hatte ein Aussehen wie

material wurde in Vakuum verpackt und 22Tage in Fig. 2. Sein mittleres Schüttgewicht betrug gelagert, dann herausgenommen, worauf man die 7,9 mg/cm³, und der Durchmesser war 14 mm. Etwa Formlinge sich 24 Stunden erholen ließ. Die Kugeln 80% der den Körper bildenden Fäden waren in einer nahmen zu 100% wieder ihre ursprüngliche Gestalt an, 25 Außensicht nahe der Körperoberfläche zwischen einem während das Rückstellvolumen von Baumwolle und Abstand von 0,7 R und 1 R von der Mittelachse des Polyesterstapelfaser nach entsprechender Behandlung Körpers zusammengeballt, wobei R den Radius nur etwa 70 bzw. 80% beträgt. des Zylinders bedeutet.

_R . . , 2 Die Zylinderstücke wurden gesammelt und als Füll-

^p 30 material benutzt. Erzeugnisse mit diesem Füllmaterial

Fäden aus Polycaproamid wurden zur Herstellung zeigten Sperrigkeitseigenschaften, Weichheit und Be-

von Füllmaterial nach der Erfindung wie folgt benutzt: weglichkeit der Füllelemente ähnlich Daunen. Ein

. Erzeugnis mit diesem Füllstoff wurde 20 Tage in

Probe Nr. Denier Fäden Fadenlänge Vakuum verpackt gehalten. Darauf wurde die Be-35 lastung entfernt, das Kissen kehrte innerhalb 14 Stun-

4 100 6 Im den auf seine ursprüngliche Gestalt und Sperrigkeit

5 100 60 Im zurück.

Aus jedem dieser Fadenmaterialien wurde unter Beispiel

den in Beispiel 1 angegebenen Bedingungen kugel- 40 Stücke eines zylindrischen Fadenkörpers wurden förmiges Füllmaterial gefertigt. Der Mittelpunkt der unter Benutzung von Polycaproamidfäden von 300 DeDüse 4 lag jedoch exzentrisch zur Achse des Gefäßes nier und 18 Fäden in ähnlicher Weise hergestellt, wie 11, wie aus F i g. 6 C ersichtlich, so daß durch den im Beispiel 3. Das Glasrohr hatte jedoch am oberer exzentrischen Luftstrahl die Fäden unter Rotation Ende 15 mm und am unteren Ende 25 mm Durchin dem Gefäß angehäuft wurden. Das Gefäß 11 hatte 45 messer. Der so erhaltene Zylinderformling hatte eine Länge von 25 mm und eine lichte Weite von ein mittleres Schüttgewicht von 4,0 mg/cm³ und einer 20 mm. Die Ergebnisse waren folgende: Durchmesser von 21 mm. Etwa 85%der Fäden waren ir

___ dem Körper in der Außenschicht nahe seiner Oberflächf

Probe Nr. Kugeldurch- Schüttgewicht Gewichts- auf einem Abstand zwischen 0,7 und 1,0 R von de

messer ^7 h^n η ⁵° ^Mittelachse ^« Körpers verdichtet.

' ' ' Stücke aus diesem zylindrischen Produkt wurdei

gesammelt und als Füllmaterial benutzt. Die hiermi

4 18 mm 3,2 mg/cm³ 95% gefertigten Erzeugnisse zeigten Sperrigkeitseigen

5 18 mm 3,2 mg/cm³ 90% schäften, Weichheit und Beweglichkeit der Füll

55 elemente ähnlich Daunen. Probe Nr. 4: Dieses Kissen besaß Sperrigkeit und

Beweglichkeit der Einzelteile ähnlich Daunen. Nach Beispiel 5

20 Tagen Lagerung unter Vakuum kehrte der Füllstoff Kugelförmiges Füllmaterial wurde unter Benutzun,

nach dem Auspacken völlig auf seine ursprüngliche von Polycarpoamidfäden von 100 Denier mit 6 Fädei

Gestalt zurück. 60 von 0,1 m Länge nach dem im Beispiel 2 beschrie

Probe Nr. 5: Nach 20 Tagen Lagerung in Vakuum- benen Verfahren hergestellt.

verpackung kehrte der Füllstoff während 24 Stunden Andererseits wurde ein Mischpolyamid aus Ca

oder langer nach dem Auspacken nur auf 80% seiner proamid-, 12-Dodecanoamid- und Hexamethylen

ursprünglichen Gestalt zurück. adipamideinheiten, das bei 140⁰C schmolz, verspönne

B e i s D i e 1 3 ^{6s Unt}* ™ Mehrgarnfäden von 20 Denier und mit 4 Fäde

^p . verstreckt und als warm schmelzender Bestandte

Polyesterfäden wurden mit einer Geschwindigkeit benutzt. Diese Fäden wurden den oben beschriebene

von 200 m/Min, kontinuierlich dem Einlaß 24 einer Fäden in folgender V/eise zugemischt.

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Probe Nr. 1: Beide Fadenarten wurden gleichzeitig in die Düse eingesaugt.

Probe Nr. 2: Die Mischpolyamidfäden wurden zu Stücken von 2 cm Länge geschnitten, der Auslaß einer anderen Saugdüse wurde zwischen die Düse 4 und das Ansatzrohr 9 eingefügt, und von dem zweiten Auslaß wurden die geschnittenen Fasern in das Gerät eingeführt, um den Polycaproamidfäden zugemischt zu werden.

Kugeln, die in der in den vorstehenden Beispielen beschriebenen Weise aus diesen Mischfäden erhalten wurden, wurden 30 Minuten bei 160⁰C heiß behandelt, um die Kontaktstellen der die Kugelkörper bildenden Fäden zu fixieren. Die Kugeln der Probe Nr. 1 waren keine vollkommenen Kugeln, sondern hatten an ihrer Oberfläche Erhebungen und Vertiefungen. 65% der jede Kugel bildenden Fäden waren in der Außenschicht nahe der Körperoberfläche zwischen 0,7 und 1,0 R Abstand vom Mittelpunkt der Kugel verdichtet. Diese Kugeln wurden gesammelt und als Füllmaterial benutzt. Die damit hergestellten Erzeugnisse zeigten großen Widerstand gegen Zusammenpressen.

Die Kugeln von Probe Nr. 2 hatten glatte Oberflächen, und 85% der jede Kugel bildenden Fäden waren in der Außenschicht nahe der Oberfläche zwischen 0,7 und 1,0 R Abstand vom Kugelmittelpunkt angehäuft. Die aus diesem Füllstoff gefertigten Erzeugnisse zeigten ähnliche Eigenschaften und ähnliches Verhalten wie Daunen.

Beispiel 6

Mehrere Proben kugeligen Füllmaterials wurden aus folgenden Kombinationen hergestellt:

A. Fäden aus Polyethylenterephthalat mit Schmelzpunkt 260° C und einer Fadenfeinheit von 8 Denier.

B. Konjugierte Fäden mit Schale und Kern. Der Kern dieser Fäden bestand aus Polyäthylenterephthalat, die Schale war aus einem niedrigschmelzenden Bestandteil gemacht, nämlich einem Mischpolymer aus Terephthalsäure, Isophthalsäure, Glycol und 1,4-Butandiol, mit einem Schmelzpunkt von 175⁰C. Das Verhältnis von Schale zu Kern in diesen Fäden betrug 3: 7 und die Fadenfeinheit 8 Denier.

Diese Fäden A und B wurden getrennt versponnen und gestreckt und bei verschiedenen Temperaturen ausgehärtet, um die Wärmeschrumpfung der Fäden zu kontrollieren. Die Härtun gstemperatur und Schrumpfung der erhaltenen Fäden waren folgende:

Fäden

Härtungstemperatur

Schrumpfung
bei 190⁰C

A (1)
(2)
(3)

13O⁰C
160° C
19O⁰C

13O⁰C

18,0%

%
9,0%

22,5%

12

mit veränderten Mengenanteilen und Schrumpfdifferenzen gemäß der nachfolgenden Tabelle verarbeitet. Diese Garne wurden dann in der im Beispiel 1 angegebenen Weise zu kugeligem Füllmaterial umgewandelt und durch 30 Minuten Behandlung bei 19O⁰C thermisch fixiert. Das so erhaltene Material wurde in einen Tuchsack zu einem Steppkissenmodell von χ 10 cm verpackt. Das Gewicht des gepackten Materials betrug 1,0 g, und das Kissen wurde Kompressions- und Scherwirkung unterzogen und hinsichtlich der Zusammenballung geprüft. Die aufgesetzte Last betrug 500 g und die Prüfdauer 1 Stunde. Die Ergebnisse sind nachstehend zusammengestellt:

Tabelle

Gehalt an B

Schrumpfdifferenz
bei 190⁰C
(30 Min.)

Beobachtungen vor und nach
Prüfung

20% 4,5%

II 40% 4,5%

III 60% 4,5%

IV 60% 8%

V 60% 13,5%

VI 80% 4,5%

VII 100% —

Nach der Prüfung waren die Kugeln abgeflacht und ihre Fäden waren miteinander verwirrt, was die Trennung der Kugeln verhinderte.

Nach der Prüfung waren die Kugeln ein wenig abgeflacht, aber ebenso trennbar wie vor der Prüfung.

Nach der Prüfung war die Deformation der Kugeln sehr gering. Die sonstigen Eigenschaften waren wie die des Originals erhalten.

Vor der Prüfung wenig Erhebungen und Vertiefungen auf der Kugeloberfläche waren zu beobachten. Die Innenschicht der Fäden in den Kugeln hatte geringe Dichte.

Vor der Prüfung viele und scharfe Erhebungen und Verdichtungen waren an der Kugeloberfläche zu beobachten. Widerstand gegen Kompression war hoch. Die innere Schicht hatte keine niedrige Dichte.

Nach der Prüfung war praktisch keine Deformation zu beobachten. Die Eigenschaften waren wie die des Origi nals erhalten.

Dasselbe wie VI.

Diese Fäden wurden zu verschiedenen Mischfadengarnen von jeweils 120 Denier Feinheit, jedoch alle Die vorstehenden Ergebnisse zeigen die Überlegen heit des Füllmaterials aus gemischten Fäden mi mehr als 30% niedrigschmelzenden Fäden und eine Schrumpfdifferenz zwischen niedriger- und höher schmelzenden Fäden von weniger als 10%.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

23 Ol 913 1 2 10. Verfahren nach Anspruch 5 bis 8, dadurch Patentansprüche: gekennzeichnet, daß man die Fäden an den gegenseitigen Berührungspunkten durch Zumischen von

1. Füllmaterial, bestehend aus Formungen mit Stapelfaser oder Polymerpulver eines Schmelzrundem Querschnitt, die aus einzelnen Fäden auf- 5 punktes, der wenigstens 3O⁰C niedriger als der der gebaut sind, dadurch gekennzeichnet, Fäden ist, und Erhitzen auf eine Temperaün unterdaß die Formlinge aus Fäden von mindestens 20 cm halb des Schmelzpunktes der Fäden, aber oberhalb Länge aufgebaut sind, deren Verlaufrichtung in den des Schmelzpunktes der Stapelfaser oder des PoIydrei Raumdimensionen liegt, die an ihren gegen- merpulvers miteinander verbindet.

seitigen Berührungspunkten aneinander befestigt io 11. Verfahren nach Anspruch 5 bis 8, dadurch

sind und die in einer äußeren Schicht der Formlinge gekennzeichnet, daß man wenigstens 30% Fäden

konzentriert sind. mit einer um mindestens 30⁰C niedriger als die

2. Füllmaterial nach Anspruch 1, dadurch ge- übrigen Fäden schmelzenden Schale verwendet kennzeichnet, daß mindestens 80% der Fäden in und die Fäden an den gegenseitigen Berührungsdem Bereich des runden Querschnitts, der zwischen 15 punkten durch Erhitzen auf eine Temperatur ober-0,7 und 1,0 Λ vom Querschnittsmittelpunkt aus halb des Schmelzpunktes der Fadenschalen, aber liegt, angeordnet sind, wobei R den Radius des unterhalb des Schmelzpunktes der übrigen Fäden runden Querschnittes bedeutet. miteinander verbindet.

3. Füllmaterial nach Anspruch 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß mindestens 30 % der die Form- 20

linge bildenden Fäden eine thermoplastische Schale

mit einem mindestens 30⁰C niedrigeren Schmelzpunkt als die übrigen Fäden besitzen und die Fäden

an ihren Berührungspunkten miteinander ver- Die Erfindung betrifft ein Füllmaterial gemäß dem

schweißt sind. ' ' 25 Wortlaut des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

4. Fül'material nach Anspruch 1 bis 3, dadurch Das füllmaterial ist beispielsweise für Bettzeug, gekennzeichnet, daß ein Teil, mindestens 30%, der Steppdecken oder Kopfkissen, oder für Windjacken, die Formlinge bildenden Fäden thermoplastische Schlafsäcke, Sitzkissen od. dgl. geeignet.

Fäden mit einem mindestens 30⁰C niedrigeren Die DT-OS 19 30 400 beschreibt ein Füllmaterial

Schmelzpunkt als die übrigen Fäden sind, die 30 für derartige Zwecke, das aus gefaßten und gebüschel-

Fäden an ihren Berührungspunkten miteinander ten Abschnitten von Fasern ähnlicher Länge eines

verschweißt sind und die Differenz der Schrump- Faserstranges besteht, wobei die Faserabschnitte ent-

fungsgrade beider Fadenarten bei der Verschwei- weder mittig gefaßt und beidendig gebüschelt sind oder

ßungstemperatur weniger als 10% ist. einendig gefaßt und quastenförmig gebüschelt sind

5. Verfahren zur Herstellung von Füllmaterial 35 oder beidendig gefaßt und mittig gebüschelt sind. Diese nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, bekannten Füllkörper bilden keinen inneren Hohldaß man durch einen Gasstrom (6, 23) voneinander raum geringerer Faserdichte, so daß ihre Wärmegetrennte Fäden (3,19) einer Länge von mindestens Isolierfähigkeit relativ gering ist.

20 cm entweder in ein Gefäß mit durchlochter Da die einzelnen Faserabschnitte beliebig gegenein-Wandung (11) ausstößt, darin ansammelt und durch 40 ander verschoben werden können und nur an den Abexzentrisches Einblasen eines Gasstromes (6,15) in schnürpunkten miteinander verbunden sind, besitzen das Gefäß unter Ausbildung eines kugeligen Form- die bekannten Füllkörper kein Rüclcstellbestreben und lings in Rotation versetzt oder in ein Rohr (26) ein- damit nur geringe Druckelastizität. Schließlich neigen bläst und den dabei gebildeten zylindrischen Form- sie zum Verfilzen und damit zu Zusammenballungen ling sodann zwischen einem Bänderpaar (27, 28) 45 und insbesondere bei jenen Ausführungen, die aus entlangführt und anschließend die Fäden des kuge- Büscheln mit freien Faserenden bestehen,
ligen oder zylindrischen Formlings an den gegen- Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe beseitigen Berührungspunkten miteinander verbindet. steht nun darin, ein neues Füllmaterial zu bekommen,

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekenn- das in seinen Eigenschaften, insbesondere seiner Sperzeichnet, daß man die Fäden in das Gefäß mit 5° rigkeit, Weichheit, Wärmeisolierfähigkeit und Druckdurchlochter Wandung (11) exzentrisch bezüglich elastizität, natürlichen Daunen möglichst nahe kommt der Mittelachse einbläst. und somit als gleichwertiger Ersatz für Daunen ver-

7. Verfahren nach Anspruch 5 und 6, dadurch wendet werden kann, da diese nur noch in begrenztem gekennzeichnet, daß man die Fäden in dem Gefäß Umfang verfügbar sind und durch Insekten und mit durchlochter Wandung (11) mit Hilfe eines 55 Bakterien angegriffen werden.

Luftstromes (15) in Rotation versetzt, der getrennt Das Füllmaterial ist erfindungsgemäß dadurch gevon einem für den Fadenausstoß verwendeten Luft- kennzeichnet, daß die Formlinge aus Fäden von minstrom (6) exzentrisch in das Gefäß (11) eingeblasen destens 20 cm Länge aufgebaut sind, deren Verlaufwird, richtung in den drei Raumdimensionen liegt, die an

8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekenn- 6° ihren gegenseitigen Berührungspunkten aneinander zeichnet, daß man den zylindrischen Formling befestigt sind und die in einer äußeren Schicht der nacheinander zwischen mehreren, mit unterschied- Formlinge konzentriert sind.

licher Geschwindigkeit angetriebenen Bänderpaaren Die Formlinge des erfindungsgemäßen Füllmaterials

(27 bis 30) entlangführt. besitzen kugelige oder zylindrische Form und Eigen-

9. Verfahren nach Anspruch 5 bis 8, dadurch ge- 65 schäften, die denen natürlicher Daunen sehr nahekennzeichnet, daß man die Fäden an den gegen- kommen. Infolge ihrer Form der gegenseitigen Befestiseitigen Berührungspunkten durch Aufsprühen gung der Fäden an deren Berührungspunkten können eines Klebemittels miteinander verbindet. die Formlinge sich nicht ineinander verhaken oder ein-