DE2359212B2

DE2359212B2 - Textiles Flächengebilde mit Lagen sich kreuzender Fäden, Verfahren und Vorrichtung zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE2359212B2
Application number: DE2359212A
Authority: DE
Inventors: Jacques Albigny-Sur-Saone Pelletier (Frankreich)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-12-01
Filing date: 1973-11-28
Publication date: 1978-05-24
Also published as: IT997824B; FR2209004A1; US3949111A; CH1675273A4; CH568424B5; CA1006795A; BE840398Q; JPS4986679A; DE2359212C3; GB1444941A; DE2359212A1; FR2209004B1; NL7316318A; JPS5343229B2; CH568424A

Description

Die Erfindung betrifft ein textiles Flächengebilde mit übereinanderliegenden Lagen sich kreuzender, mindestens teilweise aus thermoplastischem Material bestehender Multifilamentfäden und/oder Stapelfasergarnen, die an ihren Kreuzungspunkten durch Schweißung vei blinden sind, sowie ein Verfahren zur Herstellung derartiger Hächengebilde und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Es ist bekannt, diese Verbindung herzustellen, indem die Masse der Fäden oder Fasern der Wirkung eines Hochfrequenzfeldes ausgesetzt wird (was natürlich voraussetzt, daß mindestens einige dieser Fäden oder Fasern thermoplastisch sind), so daß sie unter der ι Einwirkung dieses Hochfrequenzfeldes thermogeschweißt werden. In der DE-PS 8 18 582 wurde unter anderem vorgeschlagen, gewebe- oder gitterartige Rächengebilde herzustellen, in denen die Stoffasern oder -Fäden derart ausgerichtet sind, daß sie sich κι vorzugsweise rechtwinklig kreuzen, und an diesen Kreuzungspunkten mittels Hochfrequenzschweißung verbunden sind.

Schließlich ist es bekannt, derartige Textilgebilde, bei denen bestimmte der sie bildenden Fäden oder Fasern π an ihrem Kreuzungspunkt verbunden sind, an mindestens einer thermoplastischen Folie zu befestigen, wobei dann die Verbindung ebenfalls durch die Wirkung eines HF-Stromes hergestellt wird (z. B. FR-PS 15 22 152).

Aber die bekannten textlien Flächengebilde, bei

.'η denen ein Teil der sie bildenden Fäden so durch die Wirkung von HF-Strömen verbunden sind, weisen im allgemeinen bestimmte Nachteile auf, insbesondere die folgenden: Die Wirkung der Thermoschweißung ist immer begleitet von einer gewissen Härtung der

> ι Faserbestandteile infolge des Schmelzens, zumindest eines spürbaren Weichwerdens, und der anschließenden Verfestigung, der sie unterworfen sind, so daß man schließlich ein Gebilde von mehr oder weniger reduzierter Weichheit erhält wegen der relativen

in Starrheit, die an den geschweißten Verbindungspunkten der Fasern entstanden ist.

Darüber hinaus ist man gezwungen, um während des Schweißens ein Maximum der angestrebten Wirkung zu erreichen, den Abstand zwischen den Elektroden i> maximal zu verkleinern, was zur Folge hat, daß die Textilbahn erheblich zwischen den Elektroden zusammengepreßt wird.

Nach dem Thermoschweißen erhält man daher ein Flächengebilcie, welches an den geschweißten Verbin-" dungspunkten der Fasern abgeplattet ist, und dies ist im allgemeinen nicht vorteilhaft.

Am Ende ist das Flächengebilde im Aussehen, im Griff und in seinem Verhalten häufig nachteilig verändert.

i> Aufgabe der Erfindung ist es, textile Flächengebilde herzustellen, bei denen die Nachteile der bisher bekannten beseitigt sind und ein Verfahren zur Herstellung derartiger Flächengebilde bzw. Bahnen sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses ■>i> Verfahrens anzugeben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mindestens in einer Lage die Fäden mindestens an ihren Kreuzungspunkten seitlich neben ihrer Längsachse Bereiche aufweisen, deren Dicke geringer ist, als der ">· verbleibende Mittelbereich jeden Fadens, und daß überwiegend nur diese Dereiche geringerer Dicke an den Kreuzungspunkten mit den Fäden der anderen Lage durch Schweißung verbunden sind.

Hierdurch wird erreicht, daß anstelle der bei den

"Ii bekannten textlien Fl.uhcngebilden punktförmigen Schweißstellen an den Kieu/iingspunkten der Fäden jeweils zwei — nach der Erfindung vorzugsweise linienförmige — Schweißvcibindungen zu beiden Seiten der Mittelachse des Fadens angeordnet sind, zwischen

'■ · denen im Mittelbereich des Fadens bzw. des Garns auch an den Krciizungspunkicn der textile Charakter erhalten bleibt. Als weiterer Vorteil hat sich gezeigt, daß an der urfindiingsgcmäßen Schweißstelle die Belastbar-

keil des Fadens in Längsrichtung nur um 10% geschwächt ist gegenüber einer Schwächung um 50% bsi der bekannten Punktschweißung.

Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, daß mindestens an bestimmten der Kreuzungspunkte auf mindestens einen der sich kreuzenden Fäden ein Druck ausgeübt wird, der eine Verformung der Seitenbereiche des Fadens nach außen bewirkt, während sein oberer Bereich im wesentlichen unverformt bleibt, und daß der die Thermoschweißung bewirkende Hochfrequenzstrom überwiegend durch diese nach außen verformten Bereiche des Fadens geleitet wird.

Die Vorrichtung nach der Erfindung, in der mindestens zwei Elektroden mit ebenen, parallelen Oberflächen auf beiden Seiten des textlien Flächengebildes angeordnet sind, die so weit aufeinander zu bewegbar sind, bis sie im wesentlichen mit dem textlien Flächengebilde in Kontakt sind, und die anschließend zusammen mit der dazwischenliegenden Textilbahn von einem Strom mit hoher Frequenz durchflossen werden, ist dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Elektroden eine Längsnut aufweist, in der der Faden vor und während der Schweißung ausgerichtet und gehalten ist, und daß die Nut einen im wesentlichen halbkreisförmigen Querschnitt aufweist mit einem Krümmungsradius, der kleiner ist, als die Hälfte des mittleren Durchmessers der Fäden.

Aus der Veröffentlichung »Einführung in die Ultraschalltechnik« in der Zeitschrift Kunststofftechnik, 10(1971), Seiten 369-372, sind bereits Schweißwerkzeuge (Sonotroden) zum Schweißen von Werkstücken aus thermoplastischen Kunststoffen bekannt, deren Form der Form der herzustellenden Schweißnaht unter anderem durch Ausnehmungen angepaßt ist. Hierdurch soll erreicht werden, daß die Sonotrode der Schweißstelle möglichst nahe ist, um einen gesteuerten Materialfluß und damit hohe Nahtfestigkeit oder auch eine wasserdichte Verschweißung zu erhalten. Es ist jedoch nicht vorgesehen, durch eine besondere Form der Sonotrode eine spezielle Ausbildung der Schweißstelle zu erzeugen bzw. eine Führung und Ausrichtung der zu verbindenden Elemente vor und während der Schweißung zu bewirken. Im übrigen haben Versuche gezeigt, daß die Ultraschallschweißung zum Verschweißen der Kreuzungspunkte der Fäden eines textlien Flächengebildes ungeeignet ist.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung hervor, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert sind. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1, 2 und 3 schematisch im Schnitt drei aufeinanderfolgende Stellungen der beiden Elektroden für Hochfrequenzstrom, beim Zusammenpressen und anschließenden Thermoschweißen der Schuß- und Kettfaden eines textlien Flächengebildes gemäß der Erfindung,

Fig.4 in gleicher Weise eine Stellung dieser Elektroden gemäß einer anderen Aiisführungsform der Erfindung,

Fig. 5 eine Ansicht zu dem in Fig.4 dargestellten, der Schnittlinie /1 —^entsprechenden Schnitt,

Fig. 6 in perspektivischer Darstellung ein gemäß F i g. I bis ) hergestelltes textiles Flächengebildu,

F i g. 7 eine Schwcißvetbindung /wischen einem Kett-HMiI einem Schußfaden.

In den Fig. 1, 2 und ) arbeitet die quaclerförinige bewegliche obere Elektrode I mit einer feststehenden, ebenfalls quaderiörmigen Gegenelektrode 2 zusammen, die darunter parallel angeordnet ist. Unter Auflegen der Schußfäden 3 auf die Kettfaden 4 werden die Schußfäden 3 in Längsrichtung zwischen die gegenüberliegenden Stirnseiten der Elektroden eingeführt und die Kettfaden in an sich bekannter Weise senkrecht dazu.

In der Elektrode 1 ist eine Nut 5 mit halbkreisförmigem Querschnitt vorgesehen, deren Krümmungsradius höchstens gleich dem mittleren Halbmesser der Schußfäden 3 ist.

Wenn, ausgehend von der Stellung in Fig. 1, sich die Elektrode 1 der Gegenelektrode 2 in vertikaler Bewegung entsprechend dem Pfeil / nähert, wird der Schußfaden 3 zuerst durch die Nut der Elektrode überdeckt (Fig. 2). Dann wird der Schußfaden in dem Maße, wie die Abwärtsbewegung zunimmt, verformt, sein oberer Teil 6 bleibt dabei in der Nut 5 festgehalten, während seine seitlichen Bereiche bei 7 quer verdrängt werden unter Wirkung des zunehmenden vertikalen Druckes.

Wenn der (nicht gezeichnete) Hochfrequenzgenerator zu arbeiten beginnt, wird dadurch eine thermische Wirkung, also Thermoverschweißung, hervorgerufen an den Stellen des geringsten Abstandes 8 in den Kreuzungszonen der Kelt- und der Schußfäden (vgl. F i g. 6 und 7).

Die Nut oder die Nuten müssen nicht allein an der beweglichen Elektrode 1 angeordnet sein, es können auch weitere quer verlaufende Nuten an der feststehenden Gegenelektrode 2 vorgesehen sein zur Aufnahme der Kettfaden 4. Eine solche Ausführungsfonn ist in den F i g. 4 und 5 gezeigt, wo Nuten 9 in der Gegenelektrode 2 ausgespart sind.

Die gleichen Besonderheiten, wie vorher allein für die Schußfäden 3 in den F i g. 1 bis 3 gezeigt, spielen sich hier bei den Kettfaden 4 ab.

Wenn, wie in den Fig. 4 und 5 gezeigt, Nuten in den beiden gegenüberliegenden Oberflächen der Elektroden vorgesehen sind, laufen die bciLVii Vorgänge gleichzeitig ab.

Auf der vorher beschriebenen Vorrichtung läßt man zwischen zwei Elektroden senkrecht zu denselben Kettfaden durchlaufen von Nm 1500, die durch ein Gespinst von Fasern gebildet sind und etwa 80 Gewichtsprozent Fasern auf PVC-Basis (Marke CLE-VYL) und 20% Viskose enthalten mit einem Querschnitt von ungefähr 20 mm, in Längsrichtung Schußfäden von derselben Zusammensetzung. Der Stoff enthält zwei Kettfaden und zwei Schußfäden je Zentimeter.

In einem bestimmten Augenblick wird die Zuführung der beiden Fäden unterbrochen, die sich dann zwischen den beiden Elektroden befinden, die Elektroden werden mit einem Druck von ungefähr 250 kg pro Meter Elektrodenlänge gegeneinandergepreßt und Hochfrequenzstrom wird hindurchgeleitet, der von einem Generator mit einer Leistung von ungefähr 1 kW pro Meter Elektrodenlänge erzeugt wird, mit einer Frequenz von 27 Megahertz.

Die Dauer des Stromdurchgangs beträgt 1,5 Sekunden. Anschließend werden die Elektroden auseinanderbewegt, der Umlauf der Schuß- und der Kettfaden wird wieder aufgenommen und der Arbeitskreislauf beginnt von neuem.

Abweichend von der vorstehend als Beispiel beschriebenen Ausführung kann die Zusammensetzung des Gespinstes, die Dichte der Kett- und/oder der Schußfäden in einem weiten Ausmaß verändert werden in Abhängigkeit von den gewünschten Erzeugnissen.

Im Vorstehenden ist von Zuführungsnuten in der einen oder der anderen der beiden Elektroden die Rede, wie sie in beiden gezeichnet sind. In manchen Fällen genügen einfache, in ähnlicher Weise vorgesehene Zellen an sinngemäß bestimmten Stellen um die Kreuzungspunkte der Fäden aufzunehmen, die Verdikkungen gegenüber der Ebene des textlien Flächengebildes bilden.

Wie oben gesagt, erfordern die erfindungsgemäßen Textilbahnen, daß die sie bildenden Fasern in einem wesentlichen Ausmaß thermoplastisch sind. Sie können beispielsweise Fasern auf PVC-Basis enthalten oder Polyolefin-Fasern (Polyäthylen oder Polypropylen), Polyamid-Fasern (insbesondere Hetero-Fasern), Polyester-Fasern, Polyacryl-Fasern, Zelluloseazetat-Fasern.

Nichtthermoplastische Fasern, die den genannten beigemischt werden können, sind insbesondere Baumwolle, Wolle, Viskose.

Obwohl es möglich ist, daß der thermoplastische Bestandteil den kleineren Teil der Mischung bildet, so soll er doch vorzugsweise den größeren Teil bilden.

Vorstehend ist als Ausführungsbeispiel die Herstellung eines Flächengebildes beschrieben, das aus zwei parallelen Reihen von gekreuzten und an ihren Kreuzungspunkten verschweißten Fäden besteht. In einer besonderen Ausführungsform kann zur Erhöhung des Deckvermögens dieser Bahnen und/oder um einen Velourseffekt zu erzielen, beispielsweise einer oder mehrere Kettfäden zwischen zwei Schußfäden durchschnitten werden.

Man kann auch zusammengesetzte Elemente herstellen, indem man, direkt oder indirekt, eine erfindungsgemäß hergestellte Textilbahn durch Thermoschweißung auf einem Faservlies, auf einem Kunststoff-Film oder einem herkömmlichen Gewebe aus ebenfalls thermisch

schmelzbarem Material anbringt. Man kann in gleichei Weise auch einen Komplex herstellen aus cinerr Faservlies, welches sandwichartig zwischen zwei erfin dungsgemäß aus Kettfäden und Schußfäden thermogeschweißten Bahnen liegt.

In einer weiteren Ausführungsform können auch Fäden in verschiedenen Farben oder mit unterschiedlichem Aussehen eingeschossen werden, wobei vorzugsweise ebenso viele erfindungsgemäße Elektroden verwendet werden, wie verschiedene Schußfadenarten eingebracht werden.

Schließlich kann auch Schiingenware hergestclh werden. Hierbei wird zunächst ein Komplex aus zwei Lagen aus gekreuzten Fäden hergestellt. Das Ganze wird durch Thermoschweißung auf einem Basisstofl befestigt. Bei einer ersten Ausführungsmöglichkeit kann der Basisstoff schrumpfbar sein, beispielsweise durcl· Wärme, und man stellt Schlingen der Kettfaden durch Zusammenziehen des Basisstoffes her. Bei einer zweiter Ausführungsmöglichkeit wird zuerst ein Schußfaden aul die parallelen Kettfaden aufgeschweißt, dann wird eine bestimmte Zusatzlänge der Kettfäden zugeführt, wöbe die Kette vorgeschoben wird, so daß sie auf den· Basisstoff Schlingen bildet, dann wird erneut ein zwcitei Schußfaden aufgeschweißt, der die Kettfaden in dieser Schlingenform fixiert, danach wird der Vorgang wiederholt. Es versteht sich, daß, falls das Aussehen von Samt, Pelz, Teppich usw. oder ein Haar-Effekt gewünscht wird, die Schlingen mit bekannten Mitteln aufgeschnitten werden können.

Die erfindungsgemäß hergestellten textlien Flächengebilde finden auf den verschiedensten Gebieter Anwendung: für Bekleidung, Möbelstoffe, industrielle Zwecke, Netzwerk usw.

Hierzu 1 BIaIt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Textiles Flächengebilde mit übereinanderliegenden Lagen sich kreuzender, mindestens teilweise aus thermoplastischem Material bestehender Multifilamentfäden und/oder Stapelfasergarnen, die an ihren Kreuzungspunkten durch Schweißung miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens in einer Lage die Fäden (3) mindestens an den Kreuzungspunkten seitlich neben ihrer Längsachse Bereiche (7) aufweisen, deren Dicke geringer ist, als der verbleibende Mittelbereich (6) jeden Fadens, und daß überwiegend nur diese Bereiche (7) geringerer Dicke an den Kreuzungspunkten mit den Fäden (4) der anderen Lage durch Sehweißung verbunden sind.

2. Textiles Flächengebilde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißstellen (8) sich linienförmig parallel zu beiden Seiten der Längsachse jeden Fadens einer Lage erstrecken.

3.Textiles Flächengebilde nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden (3, 4) an ihren Kreuzungspunkten miteinander verschweißt und auf einem thermoplastischen Trägermaterial, bestehend aus einer Folie, einem Gewebe oder einem nichtgewebten Vliesstoff, aufgeschweißt sind.

4. Verfahren zur Herstellung eines textlien Flächengebildes nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens an bestimmten der Kreuzungspunkte auf mindestens einen der sich kreuzenden Fäden ein Druck ausgeübt wird, der eine Verformung der Seitenbereiche des Fadens nach außen bewirkt, während sein oberer Bereich im wesentlichen unverformt bleibt, und dab der die Thermoschweißung bewirkende Hochfrequenzstrom überwiegend durch diese nach außen verformten Bereiche des Fadens geleitet wird.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 4, in der mindestens zwei Elektroden mit ebenen, parallelen Oberflächen auf beidea Seiten des textlien Flichengebildes angeordnet sind, die so weit aufeinander zu bewegbar sind, bis sie im wesentlichen mit dem textlien Flächengebilde in Kontakt sind, und die anschließend zusammen mit der dazwischenliegenden Textilbahn von einem Strom mit hoher Frequenz durchflossen werden, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Elektroden eine Längsnut aufweist, in der der Faden vor und während der Schweißung ausgerichtet und gehalten ist, und daß die Nut (5, 9) einen im wesentlichen halbkreisförmigen Querschnitt aufweist mit einem Krümmungsradius, der kleiner ist, als die Hälfte des mittleren Durchmessers der Fäden (3,4).