DE2327046B2

DE2327046B2 - Florgewebe für Flächenreißverschlüsse

Info

Publication number: DE2327046B2
Application number: DE2327046A
Authority: DE
Inventors: Eichi Osaka Kudo; Tohru Kobe Hyogo Uraya
Original assignee: Kanebo Ltd
Current assignee: Kanebo Ltd
Priority date: 1972-05-29
Filing date: 1973-05-26
Publication date: 1975-08-07
Also published as: FR2186200A1; GB1437005A; IT988690B; DK134214C; US3900652A; CA977532A; DE2327046A1; SE387229B; JPS5256081Y2; AU5621673A; FR2186200B1; JPS4923102U; DK134214B

Description

Die Erfindung betrifft ein Florgewebe für Flächenreißvcrschlüsse mit einer Vielzahl von senkrecht von einem Grundgewebe abstehenden Polfäden aus synthetischen Einzelfäden mit einer durch eine Anschmelzbehandlung erzeugten pilzkopfartigen Verdickung am freien Ende jedes Polfadens.

Flächenreißverschlüsse dieser Art sind beispielsweise aus der US-PS 36 07 995 bekannt. Zur Herstellung dieser Florgewebe werden wegen ihrer vorteilhaften Eigenschaften hinsichtlich Elastizität, Wärmebeständigkeit, Festigkeit usw.. vorzugsweise Polyolefin- oder Polyamid-Monofilamentgarne verwendet. Bei der praktiscnen Verwendung wurde jedoch gefunden, daß die Festigkeit des Verbindungsteils zwischen Pilzkopf und Schaft der vorstehenden Polfäden unzureichend ist, so daß bei wiederholter Verwendung des Flächenreißverschlusses der Pilzkopf leicht von dem Schaft abgerissen wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu beseitigen und einen Flächenreißverschluß anzugeben, bei dem die Pilzknpfe der vorstehenden Polfäden gegen Abreißen widerstandsfähig sind.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Florgewebe der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß jeder Einzelfaden aus einem Kern-Mantelfaden aus Polyamid besteht und daß das für den Mantel vorgesehene Polyamid einen niedrigeren Schmelzpunkt als das für den Kern verwendete Polyamid hat. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

An Hand der Zeichnung wird die Erfindung näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht einer Ausführungsform des Florgewebes gemäß der Erfindung,

F i g. 2 A bis 2 D vergrößerte Seitenansichten des Florgewebes in der Reihenfolge der Herstellungsschritte,

Fig 3 einen vergrößerten Längsschnitt der pilzkopfartigen Verdickuiig eines Polfadenendes eines bekannten, herkömmlichen Florgewebes zwecks Vergleich mit der Erfindung und

Fig 4 einen vergrößerten Längsschnitt der pilzkopfartigen Verdickung eines Polfadenendes des in Fig 1 dargestellten Florgewebes.

Zunächst sei das Verfahren zur Herstellung des Florg»webes beschrieben. Das in den Fig. 1 sowie 2 A bis 2 D dargestellte Florgewebe wird gemäß der US-PS 36 07 995 durch folgende Schritte hergestellt:

1 Es wird ein Doppelflorgewebe hergestellt, bei dem zwei Grundgewebe 2 durch Polfäden 1 aus Einfadengarn miteinander verbunden sind.

2. Die Grundgewebe 2 werden durch Zerschneiden der Polfäden 1 voneinander getrennt, so daß jedes einzelne Grundgewebe 2 zahlreiche aufrechtstehende Polfadenstücke Γ aufweist.

3. Das getrennte Grundgewebe 2 wird mit einem Kunstharzbinder beschichtet, durch den das Polfadenstuck Γ an dem Grundgewebe befestigt wird.

4. Sodann wird das Gewebe durch ein Wasserbad geführt, um das Material abzukühlen, und unmittelbar danach einer Wärmebehandlung unterworfen, bei dem durch rasche Wärmezufuhr die Spitze eines jeden aufrechtstehenden PoI-fadenstücks angeschmolzen wird, während der übrige Teil in kristallinem Zustand verbleibt.

5. Nach dieser Wärmebehandlung wird das Material durch Kühlwasser geführt, um die angeschmolzenen Teile des Materials zu verfestigen.

Mit Hilfe dieser Wärmebehandlung können auf dem Grundgewebe 2 zahlreiche vorstehende Polfäden gebildet werden, die aus einem Schaft Aa und einer angeschmolzenen Spitze 4ft bestehen (Fig. 3). Bei dein vorstehend skizzierten Herstellungsverfahren kann an S'elle des Florgewebes auch eine Florwirk ware verwendet werden.

Wenn der kristalline Kunststoff angeschmolzen wird, geht der geschmolzene Teil Ab in den amorphen Zustand über. Der angeschmolzene Teil des aufrechtstehenden Einfadengarns des Florgewebes liegt also in amorpher Form vor. Durch das Anschmelzen der Spitze erhält dieser Teil eine zur Seite sich erweiternde Pilzform. Zwischen dem amorphen Bereich des Pilzkopfes 4 b und dem kristallinen Bereich des Schaftes 4a gibt es keine scharfe Grenzlinie. Im Übergangsbereich zwischen Schaft und Pilzkopf geht jedoch das Polyamidpolymere von dem kristallinen in den amorphen Zustand über. Dieser Übergangsbereich bildet deshalb eine schwache Stelle. Um eine Bestätigung für die Schwäche des Übergangsbereichs zwischen dem Pilzkopf Ab und dem Schaft Aa des Polfadens zu erhalten, wurde an diesem Teil eine mikroskopische Untersuchung vorgenommen. Dabei wurde gefunden, daß eine gewisse Anzahl der Polfäden in dem genannten Übergangsbereich Risse aufwiesen. Diese Risse 5 düiften durch Unterschiede in der Wärmeausdehnung zwischen dem Pilzkopf und dem oberen Teil des Schaftes bei dem raschen Erhitzen und raschen Abkühlen entstanden sein. Bei Belastung des mit der Schlaufenfläche in Eingriff stehenden Florgewebes werden die Risse erweitert, und schließlich werden bei einer gewissen Anzahl von Polfäden die Pilzköpfe 4 b von ihrem. Schaft Aa abgerissen.

Auf Grund theoretischer Überlegungen und prak-

tischer Versuche wird zur Beseitigung der Schwachstdlen in dem Übergangsbereich der Polfäden erfindungsgeniäß folgende Lösung vorgeschlagen. Als Material für die Polfäden wird ein Polyamid-Einzelfaden (Fig. 4) verwendet, das aus einem Kern 6a cad einem Mantel 6 besteht, der den Kern umschließt Wichtig Ln dabei, daß der Kern 6 a aus einem Polyamid mit niedrigerem Schmelzpunkt als das Polyamid besteht, aus dem der Mantel 6 hergestellt ist. Wenn dann die oben beschriebene Wärmebehandlung vorgenommen und das Polfadenende angeschmolzen wird, werden die Enden de* Kerns'»α und des Mantels 6 angeschmolzen, wie dies in F i g. 4 dargestellt ist. Da der Schmelzpunkt des Polyamids des Kerns 6 a niedriger ist als derjenige deö den Mantel 6 bildenden Polyamids, entsteht ein Pilzkopf, der aus einem geschmolzenen Kernstück 66, einer Außenschicht 6 c und einer geschmolzenen Zwischenschicht 6d besteht, die sich zwischen dem Kernstück ift und der Außenschicht 6c befindet. Mikroskopische Untersuchungen haben bestätigt, daß das Kernstück 6 b und die Außenschicht 6 c von dem geschmolzenen Polyamid des Kerns 6 des Schaftes gebildet werden, während die Zwischenschicht 6 d aus dem geschmolzenen Polyamid des Mantels 6 aufgebaut ist. Selbst wenn im Übergangsbereich Risse 8 entstehen sollten, können sich diese Risse 8 wegen des Vorhandenseins der Außenschicht 6 c am inneren Ende nicht ausbreiten, so daß der Nachteil der bekannten Florgewebe vermieden wird. Die nächstehend beschriebene Prüfung bestätigt dieses charakteristische Merkmal.

Als Polyamid zur Herstellung der Pol-Einzelfäden wird vorzugsweise ein Polyamid verwendet, das man durch Polykondensation von Epsilon-Caproiactam, 6-Aminocapronsäure oder einem Gemisch derselben (Polyamid 6) erhält oder das aus Polyhexamethylenadipamid (Po'yamid 66) oder aus Polymeren besteht, die Polyamid (■> oder Polyamid 66 als Hauptbestandteil enthalten und im wesentlichen die gleichen Eigenschäften wie Polyamid oder Polyamid 66 haben und noch eine oder mehrere Komponenten enthalten können, die mit dem polymerbildenden Monomer copolymerisiert sind. Diese Polymere können fakultativ anorganische oder organische Stoffe enthalten, wie Gi -¹/abschwächen Pigmente, Farbstoffe, die Wittebeständigkeit erhöhende Stoffe (UV-Absorber),

antistatische Mittel, Weichmacher und die ' uflammbarkeit erschwerende Stoffe. Bei den Poh.tmid-Einzelfäden gemäß der Erfindung werden zwei dieser Polymere mit unterschiedlichen Schmelzpunkten verwendet und gemeinsam zu einem Kern-Mantelfaden versponnen. Um einen für den Zweck der Erfindung geeigneten Faden zu erhalten, muß der Un*erschied zwischen den Schmelzpunkten der Polymere, aus denen der Kern-Mantel faden aufgebaut ist, mehr als 20 C, vorzugsweise bis 60" C. betragen. Wenn der Unterschied zwischen den Schmelzpunkten weniger als 20³C beträgt, ist es schwierig, bei der Wärmebehandlung den nachfolgend geschmolzenen Teil mit dem zuerst geschmolzenen Teil zu beschichten. Wenn andererseits der Unterschied zwischen den Schmelzpunkten größer als 60° C ist, kann der Pilzkopf in den meisten Fällen nicht normal geformt werden, da die geschmolzene Polymermenge des zuerst geschmolzenen Teils für die Menge des geschmolzenen Polymers des nachfolgend geschmolzenen Teils zu groß wird.

Zur Herstellung der Polyamid-Einzelfäden gemäß der Erfindung aus zwei Polymerkomponenten können Homopolymere, wie Polyamid 6 und Palyamid66, miteinander kombiniert werden. Es ist jedoch zweckmäßig, als eine der beiden Polymerkomponenten ein bekanntes copolymerisiertes Polyamid in Verbindung mit einem der vorgenannten Horaopolymere zu verwenden oder die beiden Polymerkomponenten unter bekannten copolymerisierten Polyamiden auszuwählen, deren Sqhmelzpunkte um 20 bis 60° C voneinander verschieden sind. Im allgemeinen ist es vorzuziehen, ein Zweikomponenten-System aus niedrigschmelzenden Polyamiden wie Polyamid 6—Polyamid 66, Polyamid 6—Polyamid 610, Polyamid 6—Polyamid 6 T oder Polyamid 66—Polyamid 610 oder auch ein Dreikomponenten-System wie Polyamid 610—Polyamid 6—Polyamid 66 zu verwenden. Zweikomponenten-Systeme aus diesen Polymeren bilden einen für praktische Zwecke ausreichend festen Pilzkopf, wenn der Unterschied zwischen den Schmelzpunkten weniger als 60 - C beträgt.

Zur Herstellung des Florgewebes gemäß der Erfindung wird ein Einzelfaden einer Feinheit im Bereich von 8 bis 111 Tex, vorzugsweise 22 bis 90 Tex, verwendet. Es muß ein gestreckter Einzelfaden von kristalliner Beschaffenheit benutzt werden. Je nach dem Verwendungszweck des Flächenreißverschlusses können auch dickere Einzelfäden verwendet werden, wenn sie durch Weben oder Wirken verarbeitet werden können. Hinsichtlich der Querschnittsform wird ein Einzelfaden mit rundem Querschnitt bevorzugt, bei dem Kern und Mantel eine konzentrische Längsachse haben.

Die Gewichtsverhältnisse der für den Kern und den Mantel des Einzelfadens verwendeten Polyamide sollten zweckmäßigerweise im Bereich zwischen 20 : 80 und 50 : 50 liegen.

Beispiel

Aus einem Mantel, der aus Polyamid 6 mit einem Schmelzpunkt von 215° C bestand, das durch Polymerisation von Epsilon-Caproiactam erhalten worden war, und einem Kern, der aus einem copolymerisierten Polyamid mit einem Schmelzpunkt von 170° C, das aus 52 Teilen Polyamid 6 und 48 Teilen Polyamid 66 bestand, aufgebaut war, wurde ein Einzelfaden von 33 Tex hergestellt. Das Schmelzspinnen wurde bei 280° C mit Hilfe einer Spritzdüse zum Spinnen eines Kern-Mantelfadens vorgenommen, wobei das Gewichtsverhältnis der Polyamide des Mantel- und Kernteils im Faden 25 :75 betrug. Dann wurde der Faden in üblicher Weise verstreckt.

Dieser Einzelfaden wurde als Polfaden verwendet. Ein Florgewebe folgender Beschaffenheit wurde hergestellt:

a) Bindung des Grundgewebes: 2:1-Ripsbindung.

b) Kette: Polyamid-Einzelfaden 11 Tex.
Schuß: Polyamid-Einzelfaden 11 Tex.

c) Dichte: Kette: 8 Fäden/cm.

Schuß: 10 Fäden/cm.

d) Polfaden: Polyamid-Einzelfaden 33 Tex.
Dichte: 6 Fäden/cm.

e) Höhe des Pols: 2 mm.

Dieses Florgewebe wurde einer Wärmebehandlung unterworfen. Hierbei wurde die Spitze der vorstehenden Polfäden 1/10 s einem auf 350° C gehaltenen Heizgerät ausgesetzt, in dem das Material mit einer

Geschwindigkeit von 3 m/min an dem Heizgerät vorbeigeführt wurde, so daß die Spitze eines jeden vorstehenden Polfadens angeschmolzen wurde. Auf diese Weise wurden die Pilzköpfe an den Polfadenenden gebildet.

Zum Zweck einer vergleichenden Prüfung wurden zwei herkömmliche Flächenreißverschlüsse hergestellt, wobei einmal Einzelfäden aus Polyamid 6 und zum anderen Einzelfäden aus Polypropylen verwendet wurden. Das Herstellungsverfahren war in beiden Fällen das gleiche, ausgenommen die Wärmebehandlungstemperatur, die bei den Einzelfäden aus Polyamid 6350° C, bei den Einzelfäden aus Polypropylen 320° C betrug. Die so erhaltenen Polfäden hatten an ihren freien Enden eine Form, wie sie in F i g. 3 dargestellt ist. Sodann wurde in wiederholten Versuchen die Anzahl der Verbindungs- und Trennvorgänge bis zum Abreißen mindestens eines Pilzkopfes ermittelt. Ferner wurde durch den nachstehend beschriebenen Versuch der Trennwiderstand gemessen. Nach festem Verbinden des Florgewebes mit der Schlaufenftäche wurde ein Ende des Florgewebes nach oben von der Schlaufenfläche abgezogen und dabei die erforderliche Kraft zum Trennen des Florgewebes von der Schlaufenfiäche mit Hilfe einer Federwaage gemessen. Dieser Widerstand ist als Trenn widerstand (p/cm) in der Tabelle angegeben. Die Scherfestigkeit wurde nach folgender Methode gemessen: Nach festem Verbinden des Florgewebes mit der Schlaufenfläche wurden ein freies Ende des Florgewebes und ein freies Ende der Schlaufenfläche in die Spannvorrichtungen einer Zugfestigkeitsprüfmaschine eingespannt. Bei diesem Versuch betrug die Breite eines jeden Prüflings 2 cm, der Abstand zwischen den Spannvorrichtungen 10 cm und die Länge des eingespannten Teils 2 cm. Die erforderliche Kraft zum Trennen des Florgewebes von der Schlaufenfläche wurde von der Zugfestigkeitsprüfmaschine gemessen. Aus der gemessenen Kraft wurde die Scherkraft in kp/cm² berechnet. Die vorstehend beschriebenen Prüfungen wurden noch einmal ausgeführt, nachdem das Florgewebe und die Schlaufenfläche 300mal miteinander verbunden und voneinander getrennt worden waren.

Material des Polfadens
Polypropylen Polyamid

Kern-Mantelfaden aus Polyamid gemäß Erfindung

Anzahl der Testwiederholungen bis zum
Abreißen mindestens eines Pilzkopfes

Anfangszustand
Trennwiderstand, p/cm
Scherfestigkeit, kp/cm²

Nach 300maligem Verbinden und Lösen
Trennwiderstand, p/cm
Scherfestigkeit, kp/cm²

520

112,5
3,2

86,5
2,1

1230

103,5 3,1

99,3 3,0

Wie die Tabelle zeigt, ist die Qualität des Florgewebes gemäß der Erfindung derjenigen herkömmlicher Flurgewebe überlegen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

1

Claims

Patentansprüche:

1. Florgewebe für Flächenreißverschlüsse, mit eicsr Vielzahl von senkrecht von einem Grundjewebe abstehenden Polfäden aus synthetischen Einzelfäden mit einer durch eine Anschmelzbekandlung erzeugten pilzkopfartigen Verdickuiig am freien Ende jedes Polfadens, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Einzelfaden aus. einem Kern-Mantelfaden aus Polyamid besteht und daß das für den Mantel vorgesehene Polyamid einen niedrigeren Schmelzpunkt als das für den Kern verwendete Polyamid hat.

2. Florgewebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Schmelzpunkte der beiden verschiedenen Polyamide um mindestens 20° C, vorzugsweise jedoch um 40 bis 60^c C, unterscheiden.

3. Florgewebe nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewichtsverhältnisse der für den Kern und den Mantel des Einzelfadens verwendeten Polyamide im Bereich zwischen 20 : 80 und 50 : 50 liegen.

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