DE2424877C2 - Process for the production of a multilayer, textile fabric - Google Patents
Process for the production of a multilayer, textile fabricInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtig aufgebauten, textlien Flächengebildes, bei dem zwischen zwei Deckschichten wenigstens eine Schar aus parallel zueinander verlaufenden Fäden eingelegt wird, wonach die Deckschichten in den Zwischenräumen der Fäden untereinander verbunden werden.The invention relates to a method of manufacture a multilayer, textile fabric, in which between two cover layers at least a group of threads running parallel to each other is inserted, after which the cover layers in the Interstices of the threads are connected to one another.
Aus DD-PS 48 452 ist ein Verfahren zur punktförmigen Verfestigung eines thermoplastische Fasern enthaltenden Vlieses durch Wärmeeinwirkung bekannt, bei dem in das Vlies eine oder mehrere Scharen aus parallel verlaufenden Fäden eingelegt werden, die während des Verfestigungsvorganges in eine innige Verbindung zu dem Vlies treten. Die Vorgehensweise führt zu einer Verbesserung der Festigkeitseigenschaften des erhalte nen Mehrschichtgebildes. Diese Fesiigkcitsverbesserung muß jedoch mit einer deutlich verschlechterten Drapierfähigkeit erkauft werden.From DD-PS 48 452 a method for punctiform Solidification of a nonwoven containing thermoplastic fibers by the action of heat is known at one or more groups of parallel threads are inserted into the fleece, which during the Solidification process enter into an intimate connection with the fleece. The procedure leads to a Improvement of the strength properties of the multilayer structure obtained. This strength improvement however, it has to be bought at the cost of a significantly impaired drapability.
Aus FR-PS 21 50 261 ist ein mehrschichtiger textiler Verbundstoff bekannt, bei dem /wischen zwei Vliesstoffschichten mindestens ein Fadengelege angeordnet ist und bei dem die beiden Vliesstoffschichten unter Verwendung eines Bindemittels in den Zwischenräumen des Fadengeleges verklebt sind. Dabei wird angestrebt, daß die Fäden des Fadengelegcs nicht in die sich bildende Verklebung einbezogen werden, so daß sie sich relativ in Längsrichtung bewegen lassen. Zur Erfüllung dieser Forderung müssen jedoch große Beschränkungen hinsichtlich der Auswahl der miteinander zu kombinierenden Werkstoffe in Kauf gerommen werden. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß sich der Grad der relativen Beweglichkeit der Fäden nur in einem sehr geringen Maße beeinflussen läßt. Die Drapierfähigkeit der nach dieser Veröffentlichung erzeugten Verbundstoffe läßt sich deshalb nur in einem sehr geringen Maße neeinfhmen. wobei sich als Folge der eingelagerten Bindemittelmengen weitere Beschränkungen hinsichtlich der Verwendungsmöglichkeiten ergeben. Durch die Einlagerung des Bindemittels crgibl sich außerdem ein Versteifungseffekt, der in vielen Verv/cndungen störend ist.FR-PS 21 50 261 is a multilayer textile Composite known in which / between two layers of nonwoven fabric arranged at least one scrim is and in which the two nonwoven layers using a binder in the interstices of the scrim are glued. The aim is to that the threads of the scrim are not included in the bond that is being formed, so that they become let move relatively in the longitudinal direction. To fulfillment However, this requirement must have great restrictions on the choice of one another combining materials are accepted. Another disadvantage is that the degree of relative mobility of the threads is only in can be influenced to a very small extent. The drapability of the after this release Composites produced can therefore only be used in one take very little measure. being as a consequence the amount of stored binding agent further restrictions with regard to the possible uses result. The inclusion of the binding agent also creates a stiffening effect, which in is annoying to many connections.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines durch ein oder durch mehrere Fadengelege verstärkten Mehrschichtgebildes zu entwickeln, das es ermöglicht, die Kraft, die die eingelegten Fäden einer Verschiebung entgegensetzen, noch genauer zu steuern mit dem Ziel wesentlich erweiterter Verwendungsmöglichkeiten entsprechend hergestellter Produkte. Dabei soll sich eine noch weitere Verringerung der Steifigkeit des Materials ergeben.The invention is based on the object of a method for producing a through or through to develop several scrims of reinforced multilayer structure, which enables the force that the oppose the inserted threads to a shift, to control them even more precisely with the aim of being essential extended possible uses of correspondingly manufactured products. There should be another one Reduce the rigidity of the material.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß für die Deckschichten ein Vliesstoff mit einemThis object is achieved according to the invention in that a nonwoven fabric with a
ίο Gehalt an Schrumpffasern verwendet wird, daß die Deckschichten untereinander verschweißt werden und daß die Verschweißung durch gegenseitige Abstimmung der Abstände der Schweißstellen mit der Dicke und Oberfläche der Fäden sowie dem Flächengewicht der Deckschichten vorgenommen wird, derart, daß die Fäden in axialer Richtung durch Haftreibung fixiert sind. Durch die thermische Verschweißung der thermoplastischen Deckschichten in den Zwischen iumen des Fadengeleges, d. h. in den fadenfreien Räumen, erhält das Gebilde seine notwendige Verfestigung unter Ermöglichung einer Beweglichkeit der Fäden in axialer Richtung bei Ausübung einer bestimmten Kraft. Während des Schweiövorganges verkürzen sich die Schrumpffasern, und die eingelegten Fäden bzw. das Fadengelege werden unter Spannung von den Deckschichten eingeschlossen. Die dadurch erzeugte Haftreibung, durch die die Fäden festgelegt werden, ist dementsprechend erheblich. Das Fadengelege als solches ist stets in seiner vorgegebenen geometrischenίο Shrink fiber content is used that the Cover layers are welded to one another and that the weld is achieved by mutual coordination the distances between the welding points with the thickness and surface of the threads as well as the weight per unit area the cover layers is made in such a way that the threads are fixed in the axial direction by static friction. Due to the thermal welding of the thermoplastic cover layers in the spaces between the Scrim, d. H. in the thread-free spaces, the structure receives its necessary consolidation Allowing the threads to move in the axial direction when a certain force is exerted. During the welding process, the shrink fibers and the inserted threads or the Layers of threads are enclosed by the cover layers under tension. The resulting static friction, by which the threads are set is accordingly considerable. The scrim as such is always in its predetermined geometric
Verbundstoffe aus mehreren stellenweise, z. B. punktförmig miteinander verschweißten thermoplastischen Schichten sind an sich bekannt Es ist aus DE-PS 8 18 582 bekannt, die Schweißstellen zweckmäßig über die Fläche zu verteilen, um beispielsweise nur an den Kreu/iingspunkten von Fäden eine Verschweißung zu erhalten.Composites of several places, e.g. B. punctiform Thermoplastic layers welded to one another are known per se. It is from DE-PS 8 18 582 known to distribute the welds expediently over the surface, for example only to the Crossing points of threads to get a weld.
Es ist auch vorgeschlagen worden. Vliesstoffe mit einem Gehalt an thermoplastischen Bindefasern durch stellenweise Druckanwendung bei erhöhter Temperatur miteinander zu verbinden. Die so erhaltenen Gebilde zeigten in Abhängigkeit von der Art und Beschaffenheit der verwendeten Fasern und der Form und Dichte der Schweißstellen sowie des evtl. zusätzlich beigefügten Bindemittels Unterschiede in der Weichheit bzw. Steifigkeit sowie in den Dehnungseigenschaften. Die Dimensionsstabilität entsprach im wesentlichen derjenigen der verwendeten Vliesstoffe, sie war für einige Verwendungen nicht ausreichend.It has also been suggested. Nonwovens with a content of thermoplastic binding fibers through to connect with each other in places pressure application at elevated temperature. The structures thus obtained showed depending on the type and nature of the fibers used and the shape and density of the Welding points as well as any additional binding agent that may be added. Differences in softness or Stiffness as well as in the elongation properties. The dimensional stability was essentially the same as that of the nonwovens used, it was insufficient for some uses.
Die Fixierung der Fäden des Fadt igeleges innerhalb des Verbundstoffes wird in axialer Richtung gemäß der E. findung durch Haftreibung erreicht. Die Kraft, die ein Faden innerhalb des Verbundes seiner Verschiebung in Längsrichtung entgegensetzt, wird dadurch bestimmt.The fixation of the threads of the thread igeleges within the composite is in the axial direction according to E. finding achieved through static friction. The force that a thread has to move within the composite Opposite longitudinal direction is determined by it.
wie dick der I aden selbst ist. welche Oberfläche er hat. wie groß der Abstand zwischen den Schweißstellen der Deckschichten ist und wie schwer diese Deckschichten sind Bei Kenntnis dieser Voraussetzungen lassen sich die erfindungsgemäßen Flächengebilde in unterschiedehow thick the Iaden itself is. what surface it has. how big the distance between the welding points of the outer layers is and how heavy these outer layers are If you know these requirements you can the fabrics according to the invention in differences
«) eher Weise gestalten, jeweils dem Verwendungszweck angepaßt.«) Rather design it in a wise way, depending on the intended use customized.
Für viele Anwendungszwecke hat es sich bewährt, die Fadengelege aus Fäden unterschiedlicher Stärke aufzubauen. Insbesondere die Drapierfähigkeit des erhalte-For many purposes it has proven useful to build up the scrim from threads of different strengths. In particular, the drapability of the preserved
h> non Mehrschichtgebildes läßt sich hierdurch beeinflussen. h > non multilayer structure can be influenced in this way.
Nach einer besonderen Ausgestaltung ist es vorgesehen, daß als Deckschicht nur auf einer Seite einAccording to a special embodiment, it is provided that the cover layer is only on one side
Vliesstoff verwendet wird. Man erhält so Materialien, die z. B. für die Herstellung von Einlage-Stoffen, als Polstermaterialien oder dgl. Anwendung finden. Die Dimensionsstabilität der Vliesstoffe wird durch die erfsndungsgemäBe Einbettung von Fadengelege in erheblichem Maße verbessertNon-woven fabric is used. This gives materials that, for. B. for the production of insert fabrics, as Find upholstery materials or the like. Application. The dimensional stability of the nonwovens is ensured by the Embedding scrim according to the invention improved to a considerable extent
Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltene Mehrschichtgebilde besteht in seiner einfachsten Ausführungsform aus einer oberen und einer unteren durch Erwärmung schweißbaren Deckschicht und dem dazwischen angeordneten Fadengelege. Diese Schichtenfolge kann in Sandwichform mehrfach vorliegen, so daß immer abwechselnd mindestens eine thermoplastisch schweißbare Schicht und ein Fadengelege übereinander angeordnet werden, wobei die äußere obere und untere Abdeckschicht aus thermoplastisch verschweißbarem Material besteht.The multilayer structure obtained by the process according to the invention consists in its simplest form Embodiment consisting of an upper and a lower cover layer which can be welded by heating and the scrim arranged in between. This sequence of layers can be present several times in sandwich form, see above that always alternating at least one thermoplastically weldable layer and a scrim are arranged one above the other, the outer upper and lower cover layer made of thermoplastic weldable material.
Als thermoplastisch verschweißbare Schicht ist insbesondere eine thermoplastische Bindefasern enthaltende Vliesstoffschicht geeignet. Zweckmäßig sind jedoch auch entsprechend ausgerüstete Gewebe oder Gewirke sowie thermoplastisch verschweißbare Kunststoffolien. Falls erwünscht, können auch mehr als eine thermoplastisch verschweißbare Schicht zwischen den Fadengelegen angeordnet sein. Soll der Verbundstoff ein- oder beidseitig wasserdicht ausgerüstet sein, so empfiehlt es sich, die der Feuchtigkeit zugewandte Seite mit einer thermoplastischen Schicht in Form einer Kunststoffolie abzudecken.The thermoplastically weldable layer is, in particular, a layer containing thermoplastic binding fibers Non-woven layer suitable. However, appropriately finished fabrics or are also expedient Knitted fabrics and thermoplastically weldable plastic films. More than one can be used if desired be arranged thermoplastically weldable layer between the thread layers. Should the composite be waterproof on one or both sides, it is recommended that the side facing the moisture to cover with a thermoplastic layer in the form of a plastic film.
Das Fadengelege besteht aus textlien Fäden der gewünschten Beschaffenheit und Stärke und/oder aus mineralischen oder metallischen Fäden. Die Mitverwendung oder Alleinverwendung on rm dllischen Fäden führt zu elektrisch leitenden F'ächengebüden. Diese Flächengebilde sind zur Weitervererbe' »ing zu Heizdecken, Heizbandagen. Heiztapeten oder dgl. vorgesehen. The scrim consists of textile threads of the desired texture and strength and / or mineral or metallic threads. The joint use or sole use of the dllish threads leads to electrically conductive surface buildings. These flat structures are to be passed on to electric blankets, Heating bandages. Heating wallpaper or the like. Provided.
Der elektrische Widerstand läßt sich durch die Verwendung entsprechend ausgestatteter Metallfaden oder -litzen variieren und jeweils dem Verwendungszweck anpassen. Wegen der Beweglichkeit des Fadengeleges ist es möglich, den Widerstand durch Entfernen einzelner Fäden bzw. -litzen bei der Anwendung z. B. als Heizbandage zu verändern.The electrical resistance can be reduced by using appropriately equipped metal threads or strands vary and in each case the intended use adjust. Because of the mobility of the scrim, it is possible to reduce the resistance by removing it individual threads or strands when using z. B. to change as a heating bandage.
Gegenüber bekannten Gelegen. Geweben. Gewirken und Vliesen weist der erfindungsgemäße textile Verbundstoff entscheidende Vorteile auf. So ist es möglich. Verbundstoffe herzustellen, in denen eine Fadenrichtung stark bevorzugt ist. eine Eigenschaft, die beispielsweise bei Fördergurten. Treibriemen und bei Ersatzstoffen für Wollhaareinlagen erwünscht ist. Es kann auf die sonst zur geometrischen Fixierung der ersten Fadenschar (z. B. Kette) notwendige zweite Fadenschar (z. B. Schuß) verzichtet werden.Compared to known fabrics. Tissues. The textile according to the invention has knitted and nonwovens Composite material has decisive advantages. So it is possible. Manufacture composites in which a Thread direction is highly preferred. a property that for example with conveyor belts. Drive belts and substitutes for wool hair inlays is desirable. It can be applied to the second, otherwise necessary for the geometrical fixation of the first set of threads (e.g. chain) Thread array (e.g. weft) can be dispensed with.
Die optische Geschlossenheit (Deckung) des Flächengebildes muß bei dem vorgeschlagenen Verbundstoff nicht durch eine sehr dichte Lage der im Vergleich zum Faservlies teuren Fäden erzielt werden. Im Gegensatz zu Gelegen. Geweben oder Gewirken ist das erfindungsgemäße Flächengebilde diagonal stabil und nach allen Seiten kurzdehnig.The optical unity (coverage) of the surface structure does not have to be in the proposed composite by a very dense layer of compared to Fiber fleece expensive threads can be achieved. In contrast to scrims. Woven or knitted is that according to the invention Flat structure diagonally stable and short stretched on all sides.
Die nachfolgenden Beispiele enthalten zweckmäßige Ausführungen des erfindungsgemäßen Verbundstoffes.The following examples contain expedient embodiments of the composite according to the invention.
In einem Verbundstoff werden gemäß der vorliegenden Erfindung auf I cm Breite 5 parallele längsorientierte Viscose-Endlosgarnfäden von 600/12 den. angeord-In a composite according to the present Invention on 1 cm width 5 parallel longitudinally oriented viscose continuous yarn threads of 600/12 den. arranged
net.net.
Die Längsfadenschar ist beidseitig mit je einer 30 g/m2 schweren Vliesschicht aus 70% Polyamid 66 Faser 33 dtex und 30% Polyamid 6 33 dtex abgedeckt. Die beiden Vlieslagen werden in den Zwischenräumen der Längsfäden, d. h. mit einer Teilung von 2 mm punktförmig verschweißt, wobei die einzelnen Schweißpunkte eine Fläche von 0,6 in Längsrichtung mal 0,8 mm in Querrichtung aufweisen bei einer Punktteilun^ in Längsrichtung von 1,43 mm. Die verschweißten Flächen haben, bezogen auf die Gesamtfläche des Verbundstoffes, einen Anteil von 17%. Jeder Faden ist auf beiden Seiten von Fasern, die in den Schweißstellen verankert sind, umhüllt und durch dis Zusammenwirken von Faserspannung und Reibungskoeffizient zwischen Faden und Faseroberfläche in seiner I^age fixiert.The longitudinal thread sheet is covered on both sides with a 30 g / m 2 nonwoven layer made of 70% polyamide 66 fiber 33 dtex and 30% polyamide 6 33 dtex. The two fleece layers are spot-welded in the spaces between the longitudinal threads, ie with a pitch of 2 mm, the individual spot welds having an area of 0.6 in the longitudinal direction by 0.8 mm in the transverse direction with a spot pitch in the longitudinal direction of 1.43 mm. The welded areas make up 17% of the total area of the composite. Each thread is enveloped on both sides by fibers anchored in the welds and fixed in its position by the interaction of fiber tension and the coefficient of friction between the thread and the fiber surface.
Ein solcher Verbundstoff wird mit Polyamidhaftmasse bedruckt und mit Erfolg als Plackverstärkungseinlage in der Herrenkonfektion eingesetzt, wobei dem Rückformvermögen der im Vlies noch beweglichen Längsfäden besondere Bedeutung zukommtSuch a composite is printed with polyamide adhesive and successfully used as a plaster reinforcement insert Used in men's clothing, with the resilience of the nonwoven still flexible Longitudinal threads are of particular importance
Ein Streifen von 5 cm Breite und 10 cm Länge dieses Materials wurde in eine Zerreißmaschine so eingespannt, daß die obere Klemme 10 Fäden ohne Vlies erfaßte, während die untere Klemme die ganze Streifenbreite mit den restlichen 15 Fäden festhielt. Die zum Verschieben der Fäden in ihrer Längsrichtung erforderliche Kraft >vurde mit 0,23 N gemessen, d. h. daß für einen Faden 0,02 N aufgewendet wurden.A strip 5 cm wide and 10 cm long of this material was clamped in a tearing machine so that that the upper clamp grasped 10 threads without fleece, while the lower clamp the whole With the remaining 15 threads. the The force required to move the threads in their longitudinal direction> v was measured at 0.23 N, i.e. H. that 0.02 N was expended for one thread.
Verbundstoff gemäß Beispiel 1, wobei der Anteil an Bindefaser auf 50% erhöht und die Anzahl der Längsfäden durch Einlegen eines zweiten Fadens in jede zweite Reihe um 50% vergrößert wurde.Composite according to Example 1, wherein the proportion of binder fiber increased to 50% and the number of Lengthwise threads increased by 50% by inserting a second thread into every other row.
Nach der in Beispiel 1 beschriebenen Methode gemessen, wurde für die Längsverschiebung eines Einzelfadens 0,047 N aufgewendet, während ein Doppelfaden eine Kraft von 0.056 N benötigte.Measured according to the method described in Example 1, one was used for the longitudinal displacement 0.047 N applied to a single thread, while a double thread required a force of 0.056 N.
Zwei Fadenscharen bestehend aus im Abstand von 1.25 mm nebeneinander aufgereihten Polvcster-Endlosfäden mit 25 Kapillaren und einem Gesamttiter von 140 dtex werden mit einem Winkel von 90c übereinandergelegL Unter und über dem Fadengelege wird jeweils ein Faservlies von 30 g/m' bestehend aus 100% Polyamid 66-6 Kern-Mantelfaser 3.3dtex/6Omm angeordnet und die beidej Vliese werden genau in den Mischen des Fadengeleges thermoplatisch miteinander verschweißt. Die Größe der Verschweißungspunktc ist hierbei 030 mm mal 030 mm (quadratisch) und die verschweißte Fläche bezogen auf die Gesamtfläche des Verbundstoffes beträgt 5.76%.Two groups of filaments consisting of at a distance of 1.25 mm side by side lined Polvcster-filaments with 25 capillaries, and a total linear density of 140 dtex with an angle of 90 c übereinandergelegL above and below the scrim is in each case a nonwoven fabric of 30 g / m 'consisting of 100% Polyamide 66-6 core-sheath fiber 3.3 dtex / 60 mm arranged and the two nonwovens are thermo-plastically welded to one another precisely in the mix of the thread structure. The size of the weld points here is 030 mm by 030 mm (square) and the welded area in relation to the total area of the composite is 5.76%.
Der Verbundstoff zeichnet sich aus durch einen weichen Griff und kurze Dehnung. Die bei Laminaten gefürchtete Versteifung durch den sogenannten »Sperrholzeffekt« ist dadurch vermieden, daß die eingelegten Fäden gegeneinander und gegen die Außenlagen beweglich sind. Trotzdem geben die Fäden dem Verbundstoff erhöhte Festigkeit und eine kurze Dehnung und verhindern z. B. bei der Verwendung als Oberstoff ein Ausbeulen an Knien oder Ellbogen, wie es bei Vliesstoffen oder Filzen beobachtet werden kann.The composite is characterized by a soft grip and short stretch. The one with laminates The dreaded stiffening caused by the so-called "plywood effect" is avoided by the fact that the inlaid Threads are movable against each other and against the outer layers. Even so, the threads give that Composite increased strength and a short stretch and prevent z. B. when used as Outer fabric bulges on the knees or elbows, as can be seen with nonwovens or felts.
Ein Verbundstoff wird gemäß vorliegender Erfindung hergestellt aus zwei Vlieslagen der Fasermischung:According to the present invention, a composite is produced from two nonwoven layers of the fiber mixture:
70Teile Polyester 1,4/40 (l,5dtex, 40 mm Länge) und 30 Teile Polyesterfasern unverstreckt (welche einen niedrigeren Erweichungspunktals verstreckte Polyesterfasern haben) und aus einer Anzahl längs zwischen die Vlieslagen eingelegter Kupferlitzen mit 10 Einzeldrähten ä 0,05 mm Durchmesser. Der elektrische Widerstand eines solchen Drahtes liegt bei 9,07 Ω/m. Das Gewicht der Vliese ist 30 g/m2 auf der einen und 60 g/m2 auf der anderen Seite. Der Abstand der Kupferfäden zueinander beträgt 5 mm. Die Vliese werden punktförmig stark miteinander verschweißt, wobei die Kupferdrähte exakt zwischen zwei Reihen von Schweißpunkten i:egen, so daß sie zwar örtlich im Verbundstoff fixiert und nach außen durch Vlieslagen abisoliert sind, aber selbst keine Beschädigung durch den für die Verschweißung erforderlichen Preßdruck erfahren haben. Der hergestellte Verbundstoff ist textilartig flexibel und kann für die Weiterverarbeitung zu Heizdecken, Heizbandagen und Heiztapeten verwendet werden.70 parts polyester 1.4 / 40 (1.5 dtex, 40 mm length) and 30 parts undrawn polyester fibers (which have a lower softening point than stretched polyester fibers) and a number of copper strands with 10 individual wires each 0.05 mm in diameter inserted lengthways between the fleece layers. The electrical resistance of such a wire is 9.07 Ω / m. The weight of the nonwovens is 30 g / m 2 on the one hand and 60 g / m 2 on the other. The distance between the copper threads is 5 mm. The webs are point-shaped strongly welded to each other, wherein the copper wires exactly i between two rows of welds: egen, so that although they are fixed in place in the composite and stripped by the nonwoven layers to the outside, but even experience no damage due to the space required for the welding press pressure have . The composite produced is flexible like a textile and can be used for further processing into heating blankets, heating bandages and heated wallpapers.
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