DE2348633A1

DE2348633A1 - Process for the production of a textile fabric containing bonded fibers

Info

Publication number: DE2348633A1
Application number: DE19732348633
Authority: DE
Inventors: Cyril George Cannon; David Winston Crosby
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1972-09-27
Filing date: 1973-09-27
Publication date: 1974-04-11
Also published as: FR2244856B1; JPS4992379A; GB1393426A; FR2244856A1; NL7312970A

Description

IMPERIAL CHEMICAL INDUSTRIES LIMITED, London, GrossbritannienIMPERIAL CHEMICAL INDUSTRIES LIMITED, London, Great Britain

"Verfahren zur Herstellung eines gebundene Fasern enthaltenden Textilstoffs""Process for making a fabric containing bonded fibers"

Priorität: 27. September 1972, GROSSBRITANNIEIi 44651/72 Priority : September 27, 1972, UNITED KINGDOM 44651/72

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung eines gebundene Fasern enthaltenden Textilstoffs.The invention relates to the manufacture of a fabric containing bonded fibers.

Eo ist seit langem bekannt, dass die Festigkeit von solchen Textilstoffen ganz allgemein verbessert wird,· dass aber ihr Griff und ihre Drapierungseigenschaften verschlechtert werden, worin man die Anzahl der Zwischenfaserbindungcn οrh.'Jhb. Es !ji-b'k bereits zahlreiche Verfahren, welche sowohl eine f"uto irosi;i£;ceit als auch einen guten Griff ergeben,Eo has long been known to be the strength of such Textiles in general is improved, but that you Handles and their draping properties deteriorate in which one defines the number of interfiber bonds οrh.'Jhb. There! Ji-b'k already numerous procedures, which both a f "uto irosi; i £; ceit as well as a good grip result,

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■ indem man die Fasern nur in diskreten, im Abstand angeordneten Zonen miteinander verbindet. -.-..--■ by placing the fibers only in discrete, spaced-apart fashion Connecting zones. -.-..--

Die vorliegende Erfindung betrifft nunmehr ein Verfahren zur Herstellung eines gebundene Fasern aufweisenden Textilstoffs aus einer_ Bahn von Fasern, von denen mindestens ein Teil thermoplastische l-olymerfasern sind. Dos Verfahren wird dadurch ausgeführt, dass man ausgewählte' Teile der Bahn durch ein oder mehrere Laserstrahlen bestrahlt, welche ausreichend energetisch sind, um die Ecsern in zumindest einem beträchtlichen Teil der Bahnstärke zusammenzuschweissen, und dass man hierauf die Bahn auflockert. Vorzugsweise wird die Bahn vor der Laserschweissbehandlung verdichtet. Die Fasern, welche die Bahn bilden, können in diskreten Längen und/oder in im wesentlichen kontinuierlicher Form vorliegen. Vorzugsweise besteht zumindest ein Teil der Fasern der Bahn aus Kompositfasern, welche zwei oder mehr Komponenten aufweisen, die in diskreten Zonen über den Querschnitt der Faser-n angeordnet sind.The present invention now relates to a method for the production of a fabric having bonded fibers from a web of fibers, at least one of which Part of thermoplastic L-polymer fibers are. Dos procedure is carried out by irradiating selected parts of the web with one or more laser beams, which Are sufficiently energetic to keep the Ecsern in at least welding together a considerable part of the web thickness, and that you then loosen up the track. Preferably the web is welded prior to the laser welding treatment condensed. The fibers making up the web can be in discrete lengths and / or in substantially continuous lengths Form. Preferably at least some of the fibers of the web are composed of composite fibers, which two or more components arranged in discrete zones across the cross-section of the fiber-n.

Vorzugsweise bilden die Laserstrahlen in der Bahn Leiche!", wobei sie gleichzeitig die Fäden in der Nachbarschaft eines Lochs durch die gesamte Stärke der Bahn miteinander verschweissen. Die normalen üblichen Laserstrshlenergiedichten können verwendet werden. Hohe Strahlungsdichten sind nur insofern von Bedeutung, als sie höhere Produktions-"eschwindiokeiten gestatten. Es wurde erfolgreich ein COp-Gas-Laser mit einer Strahlungsdivergenz von einigen Ki1Iiradisn und einer Energie von nur 22 Watt verwendet. Eine Energie von 800 Watt ergab -'edoch, höhere Schweissgeschwindigkeiten. Energien von mehr als 1 Kilowatt sind erwünscht. Es ist äusserst zweckmässig, den Laser stehend zu halten und die Bahn in einer Ebene zu bewegen, die im wesentlichen senkrecht zum Strahl verläuft, wobei man traversiereridc und 'fördernde Höllen verwendet, deren Bewegung mit einem ■The laser beams preferably form corpses in the train! ", while simultaneously pulling the threads in the neighborhood of a hole through the entire thickness of the web. The normal usual laser beam energy densities can be used. High radiation densities are only important insofar as they allow higher production speeds allow. A COp gas laser was successfully used with a radiation divergence of a few degrees and an energy of only 22 watts. An energy of 800 watts, however, resulted in higher welding speeds. Energies of more than 1 kilowatt are desirable. It is extremely useful to keep the laser stationary and moving the web in a plane substantially perpendicular to the beam using traversers idc and 'promoting hells, whose movement is marked with a

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Straalzerhacker-gekoppelt ist, so doss ein vorgewähltes ivjsbcr vor. Scawoisso-nkten auf e'er P-ohn erzeugt werdor. ■-c-.yr·. A Xt, (-rna ti ν karra der Laserstrahl durch Jede zweckrnnsipe Verrichtung, wie z.B. rotierende Spiegel, treversiert werden.Straalzer chopper is coupled, so doss a preselected one ivjsbcr before. Scawoisso-nkten on e'er P-ohn are generated. ■ -c-.yr ·. A Xt, (-rna ti ν karra the laser beam through each functional tube Performing such as rotating mirrors, treversed will.

Die Vorvei'dichtungsstuf e kann durch ,-jedes bekonnte Vergoren ausgeführt werden, wie z.'ri. Vo !'erhitzung,, ivaian-■Jrier-jnr: oder Stechen mit Kadeln, vorausgesetzt, dass die nachfolgcndo Auflockerung nach der Laserschwcissbeha^dlunp;. noch möglich ist. Hit dem Ausdruck "Auflockerung" ist eine Trennung ure eine Erhöhung der Längen der Fäden verneint, so dass die Bahndicke effektiv erhöht wird. Auch hierzu kann Riedes bekannte Vorfahren verv/endet werden, wie z.B. Erhitzung in einen bewegten Fluid .oder Erhitzung von Fasern rr.it einer latenten Kräuselung, um sie zu bauschen, oder J3rhitr.ung einer Bakm, welche Fasern unterschiedlicher Schrumpfungen enthält, oder mechanisches Schlagen oder Kämmen.-Der Effekt der Auflockerung verbessert die Bauschigkeit und den Griff des Textilstoffs, so dass die Schwcisspunkte zumindest teilweise überdeckt -werden, damit sie der Oberfläche keine Rauheit verleihen. Die Schweisspunkte können durch ungebundene oder schwächer gebundene Bereiche der Bahn voneinander getrennt sein.The pre-waterproofing stage can be carried out by any known fermentation, such as z.'ri. Vo! 'Heating ,, ivaian- ■ Jrier-jnr: or stabbing with needles, provided that the subsequent loosening after the laser welding treatment. is still possible. Hit the phrase "loosening up" is one Separation ure denies an increase in the length of the threads, so that the web thickness is effectively increased. Riedes known ancestors can also be used for this, e.g. Heating in a moving fluid. Or heating of fibers rr.it a latent ripple to puff it up, or J3rhitr.ung a Bakm, which fibers different Contains shrinkage, or mechanical impact, or Combing .-- The loosening effect improves the bulkiness and the handle of the fabric so that the pivot points at least partially covered so that they do not give the surface any roughness. The welding points can be through unbound or weakly bound areas the web must be separated from each other.

Es können sehr gute simulierte gestrickte oder spitzenartige Textilstoffe-hergestellt werden, wenn der Laser mit einem geeigneten Schema geführt wird, wobei z.B. Löcher nit einer geeigneten Breite und Länge Seite-an-Seite angeordnet werden, um etwa das Muster einer Sinuswelle, einer sur Hälfte "gleichgerichteten" Sinuswelle, einer "gleichgerichteten" Sinuswelle, eines Fischgrätenmusters usw. herzustellen, worauf dann der mit Laser behandelte Textilstoff uniaxial gedehnt wird, beispielsweise auf einem Hnhraen, und dann zur Beibehaltung der gedehnten Form be- Very good simulated knitted or lace-like fabrics can be made if the laser is guided with a suitable scheme, for example holes of suitable width and length being arranged side-by-side, roughly around the pattern of a sine wave, one half "rectified" sine wave, a "rectified" sine wave, a herringbone pattern, etc., whereupon the laser treated fabric is stretched uniaxially , for example on a neck, and then to maintain the stretched shape

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handelt wird. Die letztere Behandlung konn in einer Wärmebehandlung (zur Fixierung des TextiIstoffs) oder in einem Hindurchführen des Textilstoffs durch den Spalt einer Kalanderpresse bestehen, wobei im letzteren Fall mindestens eine Rolle ein Muster von erhabenen Flächen auf der Oberfläche aufweist und auf eine Temperatur erhitzt ist,, bei der diejenigen Fasern der Bahn, die mit d.en erhabenen Flüchen in Berührung kommen, zusaTnmengeschweisst werden. Es können euch verschiedene Lgserauaker übereinander ge- , lagert werden, um Flächen mit verschiedenen Küstern hcrzu~ stellen.is acting. The latter treatment can be converted into a heat treatment (to fix the textile) or in one Passing the fabric through the nip of a calender press exist, in the latter case at least a roll of a pattern of raised areas on the surface has and is heated to a temperature, at of those fibers of the web that are raised with d Curses come into contact, be welded together. You can get different Lgserauaker on top of each other, be stored in order to add areas with different sextons place.

Geeignete Vorrichtungen für die musterförinige Abgabe von Laserstrahlen sind in den GB-PAen 7982/71 und 7983/71 'beschrieben. -Suitable devices for the sample delivery of Laser beams are described in GB-PAs 7982/71 and 7983/71 '. -

Bei einem Versuch für die Durchführung des erfindimgsge— massen Verfahrens wurde ein 2,5 m langer COp-Laser mit 100 Watt und eine übliche Strahlungsausrichtungsvorrichtung verwendet. Zur Kontrolle der Impulslänge wurde eine Zerhackerscheibe, die auf. einer 3,2 mm dicken Aluminiumlegierung bestand und einen Durchmesser von 15»2 cm aufwies, verwendet. Die Platte war mit geeigneten Schlitzen vorsehen und konnte mit 300 bis 6000 U/min rotiert werden. Der Textilstoff wurde auf einer polierten Trommel aus einer Aluminiumlegierung bewegt, die einen Umfang von pO,4 cm aufwies und die so angeordnet war, dass- sie den -Textilstoff unter den zerhackten Laserstrahl mit einer Geschwindigkeit im Bereich von 1,83 bis 18,3 m/min führte. Veränderungen in der Zerhackungsdauer und der Trommelgeschwindigkeit ergaben einen grossen Bereich von. Joule/Gramm Textilstoff an der bestrahlten Fläche.In an attempt to carry out the inventive method, a 100 watt COp laser 2.5 m long and a conventional radiation alignment device were used. To control the pulse length, a chopper was placed on. a 3.2 mm thick aluminum alloy and a diameter of 15 »2 cm was used. The plate was provided with suitable slots and could be rotated at 300 to 6000 rpm. The fabric was moved on a polished aluminum alloy drum, p0.4 cm in circumference, arranged to pass the fabric under the chopped laser beam at a speed in the range 1.83 to 18.3 m / min. Changes in chopping time and drum speed gave a wide range of. Joules / gram of fabric on the irradiated area.

In der folgenden Tabelle sind Energien angegeben, die erfolgreich verwendet wurden.■ . .The following table shows energies that have been used successfully: ■. .

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Su;.sefLihrte BahnenSu; .sefLeft orbits Gewichtweight Energie-Energy- Jo u le/ Gr a mm Jo u le / Gr a mm desof dichtedensity TextilstoffTextile fabric ■Textil-"■ textile " (Joule/(Joules / stoffsfabric cxvß)cxvß) g/ in² g / in ² Bahn aus endlosen Zweikompo-Web of endless two-component nc:itenpolyanidfö.den (Kernnc: itenpolyanidfö.den (core Hylon-66/iiülle Nylon-6)Hylon-66 / cover nylon-6) 101101 WW. 4-0004-000 Gestochene Bahn aus endlosenPricked web from endless ZveikomponentenpclyamidfädenZvei-component polyamide threads (Kern iiylon-66/Hülle stati(Core iiylon-66 / shell stati stisches 70/30-Kischpolymer-static 70/30 copolymer Kylon-66/6)Kylon-66/6) 8585 3232 39^39 ^ Gestochene Bahn aus endlosenPricked web from endless l-'olyesteriäden ait 3eifce-an-l 'polyester shops ait 3eifce-an- >'3ei fce-Anordnung (P3T/PTT)> '3ei fce arrangement (P3T / PTT) 8585 3232 39^039 ^ 0 Stapelfaserbahn aus Seite-Staple fiber web from side -- on-Seite-Polyamidfasernon-side polyamide fibers (Nylon-6S/6)(Nylon-6S / 6) 155155 8080 60006000 ßtapelfaserbahn aus Kern/staple fiber web from core / Hülle-Polyamidfasern (66-Sheath polyamide fibers (66- Kern/6-Hülle)Core / 6 shell) 155155 5353 39753975 Stapelfaserbahn aus Kern/Staple fiber web from core / Iiulle-Polysmidfasern vonIiulle polysmide fibers of hohem Denierwert (66-Kern/high denier (66 core / 6-Hülle). Stark gestochen.6 envelope). Strongly stung. 490490 230230 47504750 Bahn aus endlosen Zweikompo-Web of endless two-component .nentcnpolyamidfäden von.nentcnpolyamide threads from feinen Denierv;ert (66-Kern// ' fine denier (66 core // ' * .. -* .. - 70/30 66/6-Hülle) 70/30 66/6-shell) 113113 3232 27502750 Bahn aus endlosen Nylon-6-Endless nylon-6 sheet HomofädenHomofilaments 101101 3636 36003600 Bahn aus endlosen Seite-an- Web of endless side-by-side Scite-ZweikomponentenfädenScite bicomponent threads (Nvion-66/Polyaminoundecan-(Nvion-66 / Polyaminoundecan- säure)acid) 135135 5353 39753975

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Eine phasenkontrollierte Bemusterung des Textilstoffs ■ durch den Laserstrahl kenn dadurch, ausgeführt werden, dass man zunächst, die Rotationen der oben erwähnten Trommel und der oben erwähnten Zerhackerscheibe so synchronisiert, dass geradreihige Schlitze entstehen. Die Phasenkontrolle der Schlitzreihen kann dann beispielsweise dadurch erzielt werden, dass man das RotationsZentrum der Zerhackorscheibe mechanisch oszilliert, beispielsweise durch geeignete Nockensysteme. Ein solches phasenkontrolliertes Bemustern, wie oben erwähnt, kann mathematisch abgeleitet v/erden, beispielsweise unter Verwendung eines Computers, so dass sehr gute.Mustereffekte im fertigen Textilstoff erzielt werden.A phase-controlled sampling of the textile ■ by the laser beam can be carried out in that one first, the rotations of the drum mentioned above and the above-mentioned chopper disc are synchronized so that straight-row slots are created. The phase control the rows of slots can then be achieved, for example, by the fact that the center of rotation of the chopping disk mechanically oscillated, for example by means of suitable cam systems. Such a phase controlled one Patterning, as mentioned above, can be derived mathematically v / ground, for example using a computer, so that very good pattern effects in the finished textile fabric be achieved.

Zusätzlich zu der Lochbildung und der Schweissung ist es möglich und in einigen Fallen sogar sehr vorteilhaft, eine statistische oder mustermässige Hilfsbindung der Bahn über eine Vielzahl von im Abstand angeordneten Flächen durchzuführen, und zwar entweder vor oder nach der Lochbildung. Weiterhin kenn in manchen Fällen eine Vorerhitzung der zu behandelnden Bahn von Vorteil sein.In addition to the hole formation and the weld, it is possible and in some cases even very advantageous, a statistical or model-based auxiliary binding of the Perform web over a plurality of spaced apart surfaces either before or after hole formation. Furthermore, in some cases there is a preheating of the web to be treated.

Natürlich kann die Intensität der Bestrahlung des zu behandelnden Materials, sofern, zweckmässig, durch andere Kittel als die oben erwähnte 5tr8hlenzerhackung modifiziert v/erden, beispielsweise dadurch, dass man den Laserstrahlousgang unter Verwendung einer geeigneten Vorrichtung modifiziert.Of course, the intensity of the irradiation can vary Materials, if appropriate, modified by means of a smock other than the above-mentioned chopping v / ground, for example by having the laser beam output modified using a suitable device.

Unter Verwendung der obigen Techniken können eehr gefällige •Textilstoffe mit einer vorzüglichen Festi^Keifc, Dropierfähigkeit und enderen erwünschten Eißenacheften hergestellt werden, die in vielen Fällen eehr an gestrickte oder spitzenartige Textilstoffβ erinnern.Using the above techniques, e can be very pleasing • Textiles with excellent firmness and dropping ability and other desired egg dishes are, in many cases, very close to knitted or remember lace-like fabric.

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Ein Vorteil des vorliesenden Verfahrens besteht darin, dass dem Polymer keinerlei Zusätze zugegeben werden -müssen, um eine lokalisierte Energieabsorption zu fördern, obvohl natürlich geeisne.te Zusätze verwendet xverden Können, um die Absorption oder dos FJirbeverhalten su kontrollieren odor eine andere Musterung hervorzurufen. Bei Verwendung des erfindimgsgeriässen Verfahrens ksnn eine Verkohlung oder eine wesentliche Verfärbung des Materials in der Nähe der Lochrändex¹ leicht vermieden vor den.One advantage of the present process is that no additives have to be added to the polymer in order to promote localized energy absorption, although of course iron additives can be used to control the absorption or the color behavior or to produce a different pattern. When using the method according to the invention, charring or significant discoloration of the material in the vicinity of the edge of the hole ¹ can easily be avoided.

' Patentansprüche: 409815/1045' Patent claims: 409815/1045

Claims

PRuGHE:

1. Method of making a bond from Fibers of existing textile material from a web of fibers, at least some of which are thermoplastic polymer ;? 3sern are, characterized by ^ that one selected Areas of the web irradiated with one or more laser beams, to weld the fibers together, and cass one then loosens the track.

2. The method according to claim 1, characterized. that the web is compacted before welding.

3- The method according to claim 1 or 2, characterized in that that the laser beam completely penetrates the web, so that holes and the pasers are created in the web in the neighborhood of the holes through the entire thickness of the textile are welded together.

^L i. Method according to claim 3, characterized in that the textile material is additionally stretched uniaxially, so that the said holes are opened, whereupon the textile material is then finally treated in such a way that this stretched state is maintained.

5- The method according to claim 4-, characterized in that that the treatment consists of a heat treatment that fixes the textile material in the stretched state.

6. The method according to claim 4, characterized in that that said treatment consists in passing the stretched fabric through the gap of a Calender press passes through, with at least one roller has a pattern of raised planes on its surface and is heated to a temperature at which those Fibers of the J _:.?. Hn, those with the raised planes in .Come in touch, to be welded together.

409815/1045 patent attorneys

Wt-WG. H. FINCKE, DIPL-ING. H. BOfW DIPL.-ING. S. STAEGE*Wt-WG. H. FINCKE, DIPL-ING. H. BOfW DIPL.-ING. S. STAEGE *

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