DE2921121A1

DE2921121A1 - Verfahren und vorrichtung zur behandlung von faservliesen

Info

Publication number: DE2921121A1
Application number: DE19792921121
Authority: DE
Inventors: Claudius Beraud; Jean Jacquemart
Original assignee: Agence National de Valorisation de la Recherche ANVAR; Institut Textile de France
Current assignee: Institut Textile de France; Bpifrance Financement SA
Priority date: 1978-05-30
Filing date: 1979-05-25
Publication date: 1979-12-06
Also published as: IT434035A; SE128198C1; JPS551389A; FR2427414B1; NO76617A; FR2427414A1; JPS6157429B2; NL7903766A; US4273635A

Description

Anmelder: INSTITUT TEXTILE DE FRANCE 35, rue des Abondances
92100 Boulogne-sur-Seine (France)

und

AGENCE NATIONALE DE VALORISATION DE LA RECHERCHE (ANVAR)
13, rue Madeleine Michelis 92522 Neuilly-sur-Seine (France)

Bezeichnung: Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Faservliesen

I 74 Pa 79/1

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung eines Zusammenhalts in voluminösen Faservliesen, die zumindest teilweise aus thermoplastischen Fasern bestehen.

■Diese voluminösen Faservliese erhält man entweder durch überlagerung von mehreren Krempelfloren oder ähnlichem oder direkt auf pneumatischem Wege (Rando..), 'Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein Verfahren, das diesen Faservliesen Zusammenhalt und Widerstandsfähigkeit gibt, unter Aufrechterhaltung ihrer Voluminosität sowie in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung auf ein Verfahren, durch das unmittelbar von diesen Faservliesbahnen ausgehend verschiedene Verbundmaterialien hergestellt werden, indem sie mit anderen Materialien verbunden werden, die auf einer öder beiden Seiten der so behandelten Faservliesbahn angeordnet sind und/oder in deren Mittelbereich eingeschlossen sind. Derartige Verbundstoffe sind insbesondere verwendbar als Polstermaterial, Isoliermaterial usw.

Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung zur Durch-

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führung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Es ist bekannt, daß Faservliesbahnen, die durch Überlagerung vor. Krempelfloren oder direkt mittels pneumatischer Anlagen hergestellt werden, praktisch keine Widerstandsfähigkeit gegen Beanspruchungen aufweisen, weil die Fasern untereinander ungebunden sind und sich bei der kleinsten mechanischen Belastung verschieben.

We:.η die Faservliese durch überlagerung mehrerer Krempelflore hergestellt sind, ist es daher sehr leicht, die verschiedenen Lagen voneinander zu trennen.

Für die industrieeile Verwendung, insbesondere zur Polsterung vor. Kleidungsstücken und Polstermöbeln, ist es daher notwendig, den Zusammenhalt dieser Faservliese zu verbessern, ohne in gleichem Maße die Fülligkeit, die Dicke und die Weichheit zu verändern.

Ein«: bekannte Technik,um einer Faservliesbahn Zusammenhalt zu geben, ist das Vernadeln. Diese Technik ist nicht anwendbar, wenn die Faservliesbahnen für Polsterzwecke bestimmt sind, weil die Vernadelung eine Verdichtung des Vlieses, also eine Verringerung seiner Fülligkeit bewirkt.

Gegenwärtig besteht die einzige angewandte industrielle Mcchode zur Verfestigung von Faservliesen unter Aufrechterhaltung einer wesentlichen Fülligkeit im Zerstäuben eines Bindemittels auf jeder Oberfläche der Bahn und anschließendem Trocknen dieses Bindemittels in einem belüfteten Kanal.

Wenn diese Behandlung auch die Erhaltung des Volumens ermöglicht, so verändert sie doch das Verhalten des Vliesstoffes im Bereich der Weichheit, des Griffs und der Schmiegsamkeit in Abhängigkeit von der Menge des aufgebrachten Bindemittels.

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Ferner sind die im Innern der Bahn befindlichen Fasern, die keinen Kontakt zu den Oberflächen haben, nicht stabilisiert, was eine Trennung der Bahn in ihrer Mitte durch Aufblättern begünstigt.

Wegen der gegebenen Nachteile dieser Technik wurde seit langer Zeit nach anderen Mitteln gesucht, die es ermöglichen, voluminösen Faservliesen Zusammenhalt zu geben,ohne merklich ihre Weichheit, ihren Griff und ihre Fülligkeit zu beeinflussen.

So beschreibt die FR-PS 1 407 318 die Behandlung von Vliesbahnen, die thermo-schweißbare Fasern enthalten, mittels hochfrequenten Wechselstroms, wodurch die Verschweißung der Fasern miteinander in der Behandlungszone bewirkt wird.-*Diese Behandlung kann durchgeführt werden, indem die Bahn zwischen zwei Elektroden durchläuft, die zylindrisch sein können und die gleichzeitig dazu dienen, das Faservlies mitzunehmen. Mindestens eine dieser Elektroden trägt ein profiliertes Muster (Raute, Dreieck, Rechteck..) derart, daß die Schweißungen ausreichend nahe beieinander sind,um zu garantieren, daß jede Faser des Vliesstoffes mindestens einmal über ihre Länge verklebt ist.

Dioses Verfahren ermöglicht es, einen zusammenhängenden Vliesstoff herzustellen, der Verbindungszonen geringer Dicke aufweist, die aus miteinander verschweißten Fasern bestehen, weLche durch Zonen bedeutender Voluminosität unterbrochen sinci.

Infolgedessen ist es nicht möglich, mit diesem Verfahren einer, textlien, voluminösen Vliesstoff mit regelmäßiger, im wesentlichen glatter Oberfläche herzustellen, dessen Griff, Aussehen und textile Eigenschaften nicht verschlechtert oder verändert sind.

In der DE-PS 714 496 wurde vorgeschlagen, Glasfasermatten Zusammenhalt zu geben durch örtliche, punktförmige Verschmelzung

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quer durch die Dicke der Matte. Dieses Verfahren besteht allgemein darin, in begrenzten Zonen Funken zu erzeugen, die in Richtung der Dicke der Bahn gerichtet sind. Die Dm chführung dieses Verfahrens erfordert den schrittweisen Vorschub der Bahnen sowie die Verwendung eines mechanischen Werkzeuges (Nadeln),durch das die Bahn perforiert wird, um lokalisierte Durchgangszonen für die Funken zu schaffen.

Dieses Verfahren ist nicht zufriedenstellend, weil es einerseits nur eine kleine Produktionsgeschwindigkeit zuläßt uni weil es andererseits schwierig anwendbar ist für andere Materialien als solche auf Glasbasis wegen der Entzündungsgefahr durch die Funken.

Die FR-PS 2 313 185 betrifft eine verbesserte "Vorrichtung, die die Durchführung des in der DE-PS beschriebenen Verfahrens derart ermöglicht, daß die Funkenbehandlung ohne Stillstand der Bahn erfolgt.

Die Durchführung dieses Verfahrens erfordert die Verwendung von besonderen Elektroden, um eine gute Ausrichtung der Funken zu erreichen und insbesondere die Verwendung von tüllenförmigen Einzelelektroden.

Eine solche Vorrichtung weist zahlreiche Nachteile auf und er'aubt insbesondere nur eine regelmäßige Verteilung der Perforationen in der Bahn. Zudem bringt die Erzeugung von örtlich begrenzten Funken eine schnelle Abnutzung der Elektroden und eine Verschmutzung des Materials mit sich. Schließlich ist die Entzündungsgefahr sehr groß.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein einfaches, wirksames Verfahren zu schaffen, das die Nachteile der bekannten Verfahren beseitigt, das es ermöglicht, voluminöse Faservliesbahnen, die mindestens zum Teil aus thermoplastischen Fasern bestehen, derart zu behandeln, daß sie einen Zusammenhalt erhalten, und

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das es einerseits ermöglicht, diesen Bahnen eine Voluminosität und eine bedeutende Dicke nach der Behandlung zu erhalten und andererseits die textlien Eigenschaften (Griff, Schmiegsamkeit..) dieser Bahn praktisch nicht verändert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Im Gegensatz zu den vorstehend untersuchten bekannten Techniken macht das erfindungsgemäße Verfahren nicht Gebrauch von Lichtbogen oder Funken, sondern von einem Phänomen, das unter der Bezeichnung "Glimmentladung" oder "Teilentladung" bekannt ist.

In der folgenden Beschreibung werden die Ausdrücke "Glimmentladung" und "Teilentladung" unterschiedslos zur Bezeichnung des gleichen Phänomens benutzt.

Es ist bekannt, daß Glimmentladungen Charakteristiken und Wirkungen aufweisen, die von denen der Lichtbogen oder Funken vollkommen verschieden sind.

Tatsächlich entspricht die Glimmentladung nach den allgemeinen, von den Fachleuten anerkannten Definitionen einer Erscheinung der elektrischen Leitung in Gasen, die sich als eine schwache Helligkeit ohne große Erwärmung, ohne Geräusch und ohne wahrnehmbare Verdampfung der Elektroden zeigt, wenn das elektrische Feld einen bestimmten Wert überschreitet.

Im Gegensatz dazu ist die Lichtbogen- oder Funkenbildung eine leuchtende elektrische Entladung durch ein Gas hindurch, die durch eine hohe Stromdichte und einen geringen Potentialgradienten charakterisiert ist, oft begleitet von teilweiser Verdampfung der Elektroden. Der Funke unterscheidet sich vom Lichtbogen nur durch seine kurze Dauer.

Wenn auch Glimmentladung, Lichtbogen oder Funken in allen Gasen

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und unter allen Drücken dieser Gase in dem elektrischen Feld, dem das Gas unterliegt, bei Erreichen des kritischen Wertes auftreten können, so weisen sie doch einen grundlegenden Unterschied auf, nämlich daß der Lichtbogen (oder der Funken) zwangsläufig eine bedeutende Erhöhung der Gastemperatur in dem von ihm durchlaufenen Kanal hervorruft, während die Glimmentladung per Definition ein Phänomen ohne große Erhitzung ist.

Zwei andere Kriterien ermöglichen es ebenfalls, den Lichtbogen (oder Funken) von der Glimmentladung zu unterscheiden, nämlich: die Helligkeit ist gering bei der Glimmentladung und erscheint dem Auge malvenfarben, während der Lichtbogen sehr voluminös ist mit Vorherrschen von rot und gelb. Bei seiner Ausbildung in atmosphärischer Luft bewirkt der Lichtbogen vor allem die Bildung von Stickstoffoxid und von sehr wenig Ozon, während die Glimmentladung nahezu ausschließlich Ozon erzeugt.

Die Verwendung yon Glimmentladungen oder Teilentladungen zur Behandlung von verschiedenen Materialien ist seit langer Zeit in Betracht gezogen worden und ist insbesondere beschrieben in der FR-PS 1 582 162 für die Modifizierung der Oberflächenstruktur von Filmen oder Fasern im Hinblick auf die Änderung ihrer Eigenschaften, insbesondere um einen angenehmeren Griff der Fasern zu erreichen und/oder bestimmte physikalische oder physikochemische Eigenschaften zu verbessern.

Es war vollkommen unerwartet und unvorhersehbar, daß die Behandlung von voluminösen Faservliesen mit einem Glimnentlad .ngs-Prozess, die unter besonderen Bedingungen durchgeführt wir:, nämlich unter Zusammenpressen der Bahn zwischen zwei drehbaren Elektroden, eine Verfestigung dieser Bahnen ergeben würde, ohne Veränderung ihrer textlien Eigenschaften und unter Aufrechterhaltung einer beträchtlichen Dicke und Voluminosität. Tatsächlich wäre bei Berücksichtigung des vorher Bekannten lediglich eine Oberflächenveränderung der das Vlies bildenden Fasern zu erwarten gewesen, nicht aber eine Verbindung der

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Fasern miteinander.

Obwohl das Verfahren gemäß der Erfindung mit nur einem Durchgang der Faservliesbahn zwischen den Elektroden durchgeführt werden kann, kann es für bestimmte Anwendungsfälle vorteilhaft sein, die Bahn zwei aufeinanderfolgenden Behandlungen in entgegengesetzter Richtung zu unterziehen, entweder diskontinuierlich, indem ein zweiter Durchgang der Bahn durch die Elektroden bewirkt wird, nachdem sie zurücktransportiert worden ist, oder kontinuierlich, indem zwei Elektrodenpaare verwendet werden, wobei die des zweiten Paares umgekehrt angeordnet sind wie die des ersten Paares.

Ferner kann gemäß einer verbesserten Variante der Erfindung das Verfahren nicht nur angewendet werden, um 'einher voluminösen Faservliesbahn Zusammenhalt zu geben, sondern auch, um mit dieser Bahn, sei es außen, sei es im Innern, zusätzliche Material-Schichten zu verbinden zur Herstellung von Verbundstoffen. So ist es möglich, die Faservliesbahn auf einer oder beiden Oberflächen mit einer Außenschicht zu verbinden, die beispielsweise aus einem unmittelbar im Spinnvliesverfahren erzeugten Non-Woven-Material bestehen kann, aus einer Schaumkunststoff-Folie, z.B. aus Polyurethanschaum oder aus irgendeinem Stoff auf der Basis eines textlien thermoplastischen oder nicht-thermoplastischen Materials.

Gemäß der Erfindung wird, wenn eine Auflageschicht mit der Faservliesbahn verbunden werden soll, diese Auflage vorzugsweise von der Seite der mit dielektrischem Material ummantelten Elektrode zwischen die beiden Elektroden zugeführt.

Das Verfahren gemäß der Erfindung ermöglicht auch, in das Innere der Faservliesbahn eine Verstärkungslage einzufügen. In diesem Falle wird die Faservliesbahn, die zwischen die Elektroden zugeführt wird, aus zwei getrennten Teilvliesen gebildet, und die Verstärkungslage ist während der Behandlung

von diesen beiden Vliesschichten eingeschlossen.

Wie bei der Außenbeschichtung kann auch die Innenschicht aus beliebigem Material sein, wie z.B. Non-Woven, Schaumstoff, Gewebe...

Es wurde festgestellt, daß, wenn die äußere oder innere gemäß der Erfindung mit der Faservliesbahn verbundene Lage aus e^nem nicht-thermoplastischen Material besteht, beispielsweise aus einer Baumwoll- oder Reyongaze gebildet ist, diese nach der Behandlung perfekt an das Faservlies gebunden ist. Wenn erfindungsgemäß auf die Faservliesbahn eine äußere Lage aus nichtthermoplasti.schem Material aufgebracht wird, wird sie zwischen die Elektroden von der Seite der mit dielektrischem Material ummantelten Elektrode zugeführt, und die Verbindung mit dem Faservlies wird im Bereich der Perforierungen erreicht, während die nicht-thermoplastische Außenschicht selbst ohne Perforationen ist. /

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Diese Vorrichtung ist gekennzeichnet durch die Merkmale des Anspruchs 10.

Eventuell kann die Vorrichtung gemäß der Erfindung zwei Elektrodenpaare enthalten, wobei die Entladungen zwischen dem zweiten Elektrodenpaar entgegengesetzt gerichtet sind wie die im ersten Paar.

Die Oberfläche der nicht mit dielektrischem Material ummantelten Elektrode kann entweder glatt sein oder abwechselnd aus vorspringenden und vertieften Bereichen gebildet sein. Wenn die Elektrode derartige vorspringende Bereich aufweist, können diese entweder die Form kontinuierlicher, mit Abstand voneinander angeordneter Ringe oder vorzugsweise die Form von regelmäßig zueinander angeordneten Pyramiden haben, die eine dreieckige, viereckige oder kreisförmige Grundfläche aufweisen können.

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Vorteilhafterweise sind gemäß der Erfindung die Pyramiden schraubenlinienförmig auf dem Umfang der Elektrode angeordnet.

Zum besseren Verständnis der Erfindung und der dadurch erreichbaren Vorteile werden im folgenden einige Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.

In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 und 2 eine schematische Darstellung der Gesamtanordnung einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen. Verfahrens,

Fig. 3 und 4 in einer schematischen Seitenansicht den Durchgang der Faservliesbahn zwischen den Elektroden,

Fig. 5 einen schematischen Schnitt durch zwei Elektroden mit glatter Oberfläche, in dem die Anordnung und der gegenseitige Antrieb der Elektroden genauer gezeigt sind,

Fig. 6 in perspektivischer schematischer Ansicht die verschiedenen Ausführungsformen einer nicht mit dielektrischem Material ummantelten Elektrode, die an ihrer Oberfläche VorSprünge aufweist. ,

In Figur 1 setzt sich die Gesamtanordnung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung im wesentlichen zusammen aus mindestens einem Paar zylindrischer Elektroden 1,2, von denen die eine, beispielsweise die Elektrode 1, aus nichtoxidierendem Metall (Aluminiumlegierung) besteht und an die Masse 3 angeschlossen ist, und die andere, ebenfalls aus nichtoxidier andern Metall bestehende, beispielsweise die Elektrode 2, mit einer Schicht 4 aus dielektrischem Material ummantelt ist und über einen Hochspannungstransformator 5 mit einem Hochfrequenzgenerator 6 verbunden ist.

Als dielektrisches Material, das für die Durchführung der Erfindung besonders gut geeignet ist, kann beispielsweise das unter der Marke HYPALON im Handel erhältliche Material verwendet werden.

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Die mit dielektrischem Material (4) ummantelte Elektrode (2) weist eine glatte Oberfläche auf, die andere Elektrode (1) kann entweder eine glatte Oberfläche haben (Fig. 1, 2, 3, 4 und 5) oder, wie in Fig. 6 dargestellt, an ihrer Oberfläche vorspringen Ie Bereiche aufweisen.

Diese vorspringenden Bereiche (Fig. 6) können die Form von Ringen 20 haben, die mit regelmäßigen Abständen über die ganze Breite der Elektrode verteilt sind und die entweder eine ebene Außenfläche 21 mit leicht gekrümmten Randflächen oder vorspringende Kanten 22 aufweisen. Vorzugsweise haben in dieser Ausführungsform die vorspringenden Bereiche die Form von Pyramiden 23, die in gleichmäßigen Abständen voneinander angeordnet sind und deren Grundfläche quadratisch, eventuell dreieckig, rechteckig oder auch kreisförmig ist. Dies,e Pyramiden 23 können erfindungsgemäß in Schraubenlinie auf dem Umfang der Elektrode angeordnet sein.

Die Elektroden 1,2 werden in Rotation versetzt, beispielsweise wie in Fig. 4 gezeigt, durch Antreiben der einen Elektrode, die ihre Bewegung auf die andere überträgt, zum Beispiel über ein Zahnrad 7, das ein Zahnrad 8 antreibt. Der Abstand zwischen den beiden Elektroden 1,2 ist ebenso wie die Behandlungsfrequenz in Abhängigkeit von den zu behandelnden Faservliesbahnen rejelbar, wobei der Abstand jedoch immer deutlich kleiner ist als die Dicke der Bahn.

Im Fall, in dem die beiden Elektroden glatte Oberflächen aufweisen, beträgt bei Faservliesbahnen, die üblicherweise als Einlagestoffe benutzt werden und deren Gewicht zwischen 150 g/m und 200 g/m variieren kann, bei einer Dicke zwischen 20 mm und 40 mm, im allgemeinen der Elektroden-Abstand zwischen 1 mm und 3 mm und die Behandlungsfrequenz zwischen 10 kHz und 30 kHz. Der Hochspannungstransformator erzeugt eine Spannungsdifferenz zwischen den Elektroden, die zwischen 10 kV und 20 kV liegt.

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Die nicht mit dielektrischem Material ummantelte Elektrode kann, wie vorher gesagt, eine glatte Oberfläche aufweisen. Sie kann jedoch auch eine andere Form haben und vorspringende Bereiche aufweisen. In den Fällen, wo diese Bereiche aus einer Vielzahl von Ringen 20 (Fig. 6) gebildet sind, ist es so möglich, die Haftung nur in bestimmten Bereichen der behandelten Materialien zu erzeugen, die diesen Ringen entsprechen. Vorzugsweise haben die vorspringenden Bereiche die Form kleiner Pyramiden 23, vorteilhaft mit viereckiger Grundfläche. In diesem Fall beträgt der Abstand zwischen dem Gipfel der Pyramiden und der mit dielektrischem Material ummantelten Elektrode wie vorher im allgemeinen zwischen 1 mm und 3 mm, aber vorzugsweise um 1,5 mm. Diese Ausführungsform ermöglicht die Behandlung von wesentlich dickeren Bahnen, die bis zu 500 g/m² oder mehr wiegen, wobei nach der Behandlung eine sehegroße Voluminosität erhalten bleibt.

Ferner sind die-, pyramidenförmigen Vorsprünge deswegen besonders vorteilhaft, weil sie ein progressives Zusammendrücken der Bahn ermöglichen, Verschmutzung und Zerreißen der Fasern verhindern und dabei deutlich erhöhte Produktionsgeschwindigkeiten zulassen.

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt:

Die voluminöse Faservliesbahn 10, die entweder von einer unabhängigen Lagereinrichtung kommt oder vorzugsweise direkt von der Vorrichtung, auf der sie hergestellt wird, wird zwischen die beiden Elektroden 1,2 zugeführt, deren Abstand deutlich kleiner ist- als die Faservliesdicke. Durch diese Elektroden wird die Bahn 10 mitgenommen und zusammengedrückt und einer Serie von elektrischen Teilentladungen oder Glimmentladungen ausgesetzt. Diese Entladungen werden durch einen Hochfrequenzgenerator 6 erzeugt und rufen in der Faservliesbahn 10 feine Perforationen hervor, die im wesentlichen in Form eines kleinen, an seinen Enden verengten Kanals auftreten.

Der Weg der Entladungen bildet sich nur auf einom Teil des die beiden Elektroden 1 und 2 trennenden Zwischenraumes aus, von dei mit dielektrischem Material 4 ummantelten Elektrode 2 bis in die Nähe der Oberfläche der Elektrode 1. Diese Perforationen entstehen in Richtung der Dicke der Faservliesbahn 10 und in einer zufälligen Verteilung. Die Fasern des Faservlieses werden miteinander verschweißt (vergl. Fig. 3 und 4). Die Zuführung der zu behandelnden Faservliesbahn 10 zwischen die Elektroden 1,2 erfolgt vorteilhafterweise mittels eines Transportbandes 11, das es ermöglicht, das noch nicht behandelte Material vor seiner Einführung festzuhalten. Nach der Behandlung wird die Bahn aufgewickelt, beispielsweise mit einer üblichen Tangential-Aufwickelmaschine 12, die hinter den Elektroden 1,2 angeordnet ist. Oberhalb der Elektroden ist eine sich über deren ganze Breite erstreckende Absaug^-Haube 13 angeordnet, die mit einem nicht gezeichneten Absaugesystem verbunden ist und durch die der entstehende Ozon entfernt wird.

Die in der Faservliesbahn erzeugten Perforationen sind, wie getagt, dem Zufall entsprechend angeordnet, jedoch ist ihre Verteilung ziemlich regelmäßig.

Durch dieses Verfahren gemäß der Erfindung ist es möglich, Fasürvliesbahnen, die praktisch keinerlei Zusammenhalt aufweiten, derart zu behandeln, daß die nach der Behandlung erreichte Verbindung der Fasern keine Veränderung in der allgemeinen Orientierung der Fasern mit sich bringt und die Dicke der Bahn sehr groß bleibt. Es bleibt lediglich eine leichte Verdichtung durch das vorübergehende Zusammendrücken zwischen den Elektroden zurück.

Jede Perforation wirkt wie ein sehr nachgiebiger, sehr elastischer Hohlniet, der beim Anfühlen nicht bemerkbar ist, dessen Wirkung es aber ist, jedes Vlies um die Perforation herum durch punktuelle Verschweißung der Fasern miteinander zu stabilisieren.

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Diese Perforation bildet eine Art kleinen, an seiner Basis vorengten, sehr elastischen und stabilen Kanal, der die beiden Oberflächen des Materials verbindet. Es ist offensichtlich, daß zur Durchführung des Verfahrens die behandelte Bahn zumindest teilweise aus thermoplastischen Fasern (Polyamid, Polyester, Polypropylen...) bestehen muß, wobei diese Fasern eventuell mit anderen Kunstfasern oder Naturfasern gemischt sein können.

Übrigens wurde festgestellt, daß es - insbesondere boi der Verwendung von Polyesterfasern - vorteilhaft ist, wenn die Fasern vorher gekräuselt werden.

Schließlich ermöglicht es die Erfindung, wie bereits gesagt, die behandelte voluminöse Faservliesbahn mit 'einer oder mehreren Außenschichten zu vereinigen. Diese Beschichtungen worden mit der,Oberfläche der Faservliesbahn verbunden, auf Wiilche sie während der Behandlung unmittelbar aufgeklebt werden. So erhält man, wenn man die Faservliesbahn überlagert mit einer Baumwoll- oder Zellwollgaze, einem Gewebe, einem Gewirke oder einer Schaumstoff-Folie (beispielsweise aus Polyurethan-Schaum),und das Ganze zwischen die beiden Elektroden so einführt, daß die aufzubringende Schicht von der Seite der mit dielektrischem Material ummantelten Elektrode aufgelegt wird, eine Punktverschweißung der äußeren Schichten mit der Faservliesbahn. Es wurde festgestellt, daß überraschenderweise im Gegensatz zu dem, was bei einer Behandlung mit Funken vorgeht, bei einem nicht thermoplastischen Beschichtungsmaterial, zum Beispiel Baumwolle oder Zellwolle, eine gute Verklebung mit der inneren Faservliesbahn auftrat, jedoch ohne Perforation des Beschichtungsmaterials und also ohne Veränderung seines textlien Griffes.

Diese Erscheinung ist insbesondere für bestimmte Verwendungsfälle sehr interessant, beispielsweise für Wandverkleidungen, wo das Beschichtungsmaterial zur Dekoration dient.

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Gemäß der Erfindung kann auch zwischen zwei erfindungsgemä3 behandelte Faservliesbahnen eine Verstärkungseinlage, zum Beispiel eine Folie, ein Gewebe, ein Non-Woven, ein Schaumstoff, eingefügt werden, wobei die verschiedenen Schichten bei dem Durchgang zwischen den Elektroden fest miteinander verbunden werden.

Die folgenden Beispiele verdeutlichen besser die durch die Erfindung erreichbaren Vorteile.

Die in den Beispielen verwendete Vorrichtung weist die folgenden Merkmale auf: Die Elektrode 1 hat einen Durchmesser von 100 mm, eine Länge von 1 m und ist aus einer Aluminiumlegierung hergestellt. Die Elektrode 2 hat ebenfalls einen Durchmesser von 100 mm und eine Länge von 1 m. Sie besteht ebenfalls aus Aluminiumlegierung und ist mit einer 2 mm dicken Schicht aus dielektrischem Material ummantelt, wie es unter der Marke HYPALON im Handel erhältlich ist. Die Mitnahmegeschwindigkeit der Bahn durch die Elektroden ist zwischen 1 m/min.und 10 m/min, regelbar. Der Abstand zwischen den Elektroden beträgt 1 mm bis 3 mm. Der Hochfrequenzgenerator ermöglicht eine Behandlung des Materials zwischen 10 kHz und 30 kHz. Der Transformator kann eine Spannungsdifferenz zwischen den Elektroden zwischen 10 kV und 20 kV erzeugen.

Beispiel 1

Auf der beschriebenen Vorrichtung gemäß der Erfindung, wie sie im einzelnen durch die Figuren 1, 2, 3, 4 und 5 gezeigt ist, mit einer Elektrode 1 aus Aluminiumlegierung, deren Umfangsflache glatt ist, wird eine Faservliesbahn aus Polyester-Fasern mit einem Titer von 6,6 dtex und einer Länge von 60 mm bearbeitet.

Diese Faservliesbahn ist durch Krempeln und Ausbreiten hergestellt und besteht aus einer Vielzahl von übereinanderliegenden Floren, wiegt ungefähr 200 g/m² bei einer Dicke von 45 mm.

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Der Abstand zwischen den Elektroden ist auf 1,5 mn eingestellt. Die Durchlaufgeschwindigkeit der Bahn beträgt 2 m/min. Die Frequenz ist 20 kHz.

Nach der Behandlung hat die Faservliesbahn eine Dicke von ungefähr 35 mm und weist 200 feine Perforationen pro 100 cm in zufälliger Verteilung auf.

Die textlien Eigenschaften (Griff, Schmiegsamkeit) der Bahn sind durch die Behandlung praktisch nicht verändert und sie zeigt im Vergleich zu einer nicht behandelten Bahn eine sehr gute Widerstandfähigkeit gegen Aufblättern.

Eine derartige Bahn kann mit Vorteil als Einlagematerial/ beispielsweise für Anoraks, verwendet werden. ' ^

Beispiel 2

Es wird die gleiche Faservliesbahn wie in Beispiel 1 verwendet sowie eine Elektrode 1 mit glatter Oberfläche. Jedoch wird vor dem Durchgang zwischen den Elektroden 1 und 2 die Faservliesbahn zwischen zwei Lagen eines Non-Wovens auf der Basis von Polypropylen eingelegt, die im Spinnvliesverfahren hergestellt

sind und 15 g/m wiegen.

In der Zeichnung ist die Zuführung der Propylen-Auflagen nicht dargestellt. Diese werden jedoch auf beide Seiten der Faservliesbahn unmittelbar vor dem Durchgang zwischen den beiden rotierenden Elektroden aufgelegt.

Am Auslaß der Behandlungsvorrichtung sind die drei Materiallagen einwandfrei miteinander verbunden. Dabei behält das Ganze alle seine textlien Eigenschaften und kann beispielsweise unmittelbar als Einlagestoff verwendet werden. Dabei verhindern die äußeren Non-Woven-Schichten jegliches Wandern von Fasern aus der Faservliesbahn nach außen.

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Beispiel 3

Unter den gleichen Behandlungsbedingungen wie in Beispiel 1 wird eine Faservliesbahn, die ebenfalls aus Polyester besteht, mit einem Belag aus Polyurethanschaum von 2 mm Dicke verbunden.

Die Schaumstoffbahn wird von der Seite der mit dielektrischem Material ummantelten Elektrode (Elektrode 2) zugeführt. Na^h der Behandlung sind die beiden Schichten einwandfrei miteinancer verbunden.

Das Material kann ebenfalls als Einlagestoff benutzt werden.

Beispiel 4

Unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 wird, gleichfalls unter Verwendung einer Faservliesbahn aus Polyester, zwischen den beiden Elektroden zugleich mit der Faservliesbahn

2 eine Baumwollgaze mit einem Gewicht von 30 g/m hindurchgeführt.

Diese Gaze wird von der Seite der mit dielektrischem Material ummantelten Elektrode zugeführt. Nach der Behandlung sind die beiden Materialschichten einwandfrei miteinander verbunden. Dabei ist die Baumwollgaze auf die Faservliesbahn aufgeklebt und weist überraschenderweise keinerlei Perforation auf.

Beispiel 5

Es wird das gleiche Material wie für die vorhergehenden Bei spiele verwendet, jedoch besteht die Außenfläche der Elektrode 1 abwechselnd aus vorspringenden und vertieften Bereichen. Die vorspringenden Bereiche sind aus kleinen Pyramiden gebildet, wie sie in Fig. 6 dargestellt sind.

Diese Pyramiden sind aus der Elektrodenmasse herausgearbeitet und ihre Spitzen befinden sich auf einem Kreis mit einem Durchmesser von 100 mm. Der Abstand E zwischen zwei in Achsrichtung aufeinanderfolgenden Pyramiden ist 8 mm und der Abstand D in Umfangsrichtung ist 14 mm.

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Diese Pyramiden haben eine quadratische Grundfläche von 4 mm Seitenlänge und eine Höhe von 5 mm.

Die Regelung der Vorrichtung gemäß der Erfindung entspricht der in den vorhergehenden Beispielen, aber der Abstand zwischen der mit dielektrischem Material ummantelten Elektrode 2 und der Spitze der Pyramiden ist 1,4 mm.

Ferner ist in diesem Fall die Durchlaufgeschwindigkeit der Bahn auf 7 m/min, eingestellt«

Auf dieser Vorrichtung wird eine Faservliesbahn behandelt, die aus Polyesterfasern von 6,6 dtex und 60 mm Länge besteht.

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Diese Bahn wiegt 500 g/m und hat eine Dicke von ungefähr 100 mm. Die Frequenz ist wie vorher 20 kHz. _v^

Nach der Behandlung hat die Faservliesbahn eine Dicke von ungefähr 60 mm, weist einen sehr guten Zusammenhalt und insbesondere einen sehr guten Widerstand gegen Aufblättern auf, und die textlien Eigenschaften sind praktisch unverändert.

2 Sie weist ungefähr 64 Perforationen auf 100 cm auf.

Sie eignet sich ebenfalls sehr gut als Einlagematerial, insbesondere für Anoraks.

Beispiel 6

Es wird Beispiel 5 wiederholt, jedoch wird vor dem Einführen der Faservliesbahn zwischen die Elektroden auf die der mit dielektrischem Material ummantelten Elektrode 2 gegenüberliegende Oberfläche der Bahn eine Baumwollgaze mit einem

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Gewicht von 30 g/m aufgelegt.

Wie im Beispiel 4 ist die Gaze einwandfrei an der Faservliesbahn befestigt. Die Faservliesbahn weist 64 Verbindungspunkte

je 100 cm auf und die Gaze zeigt keine Perforationsspur.

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Beispiel 7

Es wird Beispiel 6 wiederholt, jedoch wird auch die zweite Oberfläche der Faservliesbahn mit einer Gaze abgedeckt, di ■

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ebenfalls 30 g/m wiegt. Zu diesem Zweck kann entweder ein zweiter Durchgang durch die Vorrichtung erfolgen, bei dem die Faservliesbahn umgedreht und in gleicher Weise wie im Beisoiel 6 die zweite Gaze aufgelegt wird, oder es wird vorzugsweiS3 kontinuierlich gearbeitet mit einer Vorrichtung mit zwei Elektrodenpaaren. Die Elektroden des zweiten Paares sind dabei spiegelbildlich zu denen des ersten Paares angeordnet und die zweite Gaze wird auf diejenige Oberfläche der Faservliesbahn zugeführt, die der mit dielektrischem Material ummantelten Elektrode des zweiten Elektrodenpaares gegenüberliegt.

Auf diese Weise erhält man eine in zwei Gazeschichten eingeschlossene Faservliesbahn.

Beispiel 8

Zwischen zwei Elektroden der Bauart, wie sie in den Beispielen 5, 6 und 7 verwendet wurde, werden zwei Faservliesbahnen eingeführt, von denen jede 270 g/m wiegt, ungefähr 50 mm dick ^.st und aus Polyesterfasern von 6,6 dtex und 60 mm Länge bestellt. Zwischen die beiden Faservliesbahnen wird vor dem Durchgan τ durch die Elektroden eine Baumwollgaze eingelegt, die 30 g m wiegt.

Es wird ein zweiter Durchlauf durchgeführt, wobei entweder die Bahn umgedreht wird oder indem sie zwischen einem zweiten Elektrodenpaar behandelt wird, das spiegelbildlich zum ersten anaeordnet ist.

Auf diese Weise wird ein Verbundstoff hergestellt, der ungefähr 120 Perforationen auf 100 cm aufweist, der eine Dicke von annähernd 50 mm hat. Die Gazeeinlage ist einwandfrei mit den beiden Faservliesschichten verbunden und verstärkt die Stabilität der erzeugten Bahn.

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Beispiel 9

Es wird das Beispiel 8 wiederholt, jedoch wird die Gaze-Einlage durch eine Schicht aus Polyurethanschaum von 2 mm Dicke ersetzt.

Man erhält einen Verbundstoff von sehr großer Formstabilität und noch erhöhtem Isolationsvermögen.

Die vorstehenden Beispiele zeigen die durch die Erfindung erreichbaren Vorteile und insbesondere die Tatsache, daß es möglich ist, auf einfache, wirtschaftliche Weise voluminöse Faservliesbahnen herzustellen, deren textile Eigenschaften nichverschlechtert sind, und die einen sehr guten Zusammenhalt und insbesondere eine sehr gute Widerstandfähigkeit gegen Aufblättern besitzen. Ferner ermöglicht das Verfahren gemäß der Erfindung,unmittelbar in einem einzigen Arbeitsgang verschiedene Verbundstoffe herzustellen, was mit den bisher bekannten Verfahren der Behandlung von voluminösen Faservliesbahnen unmöglich war.

Im Rahmen der Erfindung ist eine große Zahl von Abwandlungen der vorbeschriebenen Beispiele möglich.

Die Erfindung wurde insbesondere in der Anwendung auf die Behandlung von voluminösen Faservliesbahnen beschrieben, die als Einlagestoffe bestimmt sind. Die gemäß der Erfindung hergestellten Bahnen können jedoch auch auf anderen Gebieten mit Vorteil verwendet werden, gegebenenfalls nachdem sie einer zusätzlichen Finish-Behandlung unterzogen werden, beispielsweise im Hinblick auf medizinische Verwendung.

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Bezugszeichenliste

1,2	zylindrische Elektroden
3	Masse
4	dielektrische Schicht
5	Hochspannungstransformator
6	Hochfrequenzgenerator
7,8	Zahnräder
10	Faservliesbahn
11	Transportband
12	Tangential-Aufwickelmaschine
13	Absaug-Haube

20 Ring

21 ebene Außenfläche

22 vorspringende Kanten

23 Pyramide

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Leerseite

Claims

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1. Verfahren zur Erzeugung eines Zusammenhalts in voluminösen Faservliesen, die zumindest teilweise aus thermoplastischen Fasern bestehen, dadurch gekennzeichnet/ daß eine Faservliesbahn (10) zwischen mindestens einem Paar rotierender, zylindrischer, metallischer Elektroden (1,2) hindurchgeführt wird, von denen eine Elektrode (2) mit einer Schicht (4) aus dielektrischem Material mit glatter Oberfläche ummantelt und mit einem Hochfrequenzgenerator (6) verbunden ist und die andere Elektrode (1) mit Masse(3)verbunden ist, daß die Faservliesbahn (10) zwischen den Elektroden (1,2) zusammengedrückt und von ihnen mitgenommen wird und daß zwischen den Elektroden (1,2) Glimmentladungen erzeugt werden, deren Weg sich nur über einen Teil des Spaltes zwischen den beiden Elektroden (1,2) erstreckt und von der mit dielektrischem Material ummantelten Elektrode (2) ausgehend sich bis in die Nähe der Oberfläche der anderen Elektrode (1) erstreckt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Faservliesbahn (10) zwischen zwei hintereinander angeordneten Paaren von rotierenden, zylindrischen, metallischen Elektroden (1,2) hindurchgeführt wird und zwischen dem zweiten Elektrodenpaar Klimmentladungen erzeugt werden, die in entgegengesetzter Richtung verlaufen, wie in dem ersten Elektrodenpaar.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Faservliesbahn (10) während des Durchgangs zwischen den Elektroden (1,2) mit mindestens einer zusätzlichen Materiallage verbunden wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Faservliesbahn (10) während des Durchgangs

zwischen den Elektroden (1/2) mit mindestens einer Auflageschicht verbunden wird, die zwischen die Elektroden C\ ,2) auf derjenigen Oberfläche der Faservliesbahn (10) zugeführt wird, die der mit dielektrischem Material (4) ummantelten Elektrode . (2) gegenüberliegt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den beiden Elektroden (1 ,2) eingeführte Faservliesbahn (10) aus zwei Einzelbahnen zusammengefügt wird, zwischen denen vor dem Durchgang zwischen den Elektroden (1,2) eine Einlageschicht eingeführt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als zusätzliche Materiallage eine Non-Woven-Bahn zugeführt wird, die unmittelbar im Spinnvliesverfahren hergestellt ist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als zusätzliche Materiallage ein Synthetik-Schaum zugeführt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als zusätzliche Materiallage nicht-thermoplastisches Material zugeführt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als zusätzliche Materiallage eine Baumwoll- oder Reyongaze zugeführt wird.

10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Erzeugung eines Zusammenhalts in voluminösen Faservliesen nach einem der Ansprüche 1 bis 9 mit mindestens einem Paar rotierender, zylindrischer, metallischer Elektroden, von denen eine mit einem Hochfrequenzgenerator und die andere mit Masse verbunden ist, mit Zuführungseinrichtungen für das zu behandelnde

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Material vor den Elektroden und einer Abnahmeeinrichtung für das behandelte Material hinter den Elektroden, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Elektroden (2) mit einer Schicht (4) aus dielektrischem Material mit glatter Oberfläche ummantelt ist, der Abstand zwischen den Elektroden (1,2) deutlich geringer ist als die Dicke der zu behandelnden Faservliesbahn (10), und die durch den Hochfrequenzgenerator (6) aufgebrachte Spannung derart ist, daß die Entladungen zwischen 'den Elektrodon (1,2) Teilentladungen (Glimmentladungen) sind, deren Weg sich nur über einen Teil des Spaltes zwischen den Elektroden .(',2) erstreckt und die von der mit dem dielektrischen Material (4) ummantelten Elektrode (2) ausgehen und sich bis nahe an die Oberfläche der anderen Elektrode (1) erstrecken.

11.Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei Elektrodenpaare aufweist, die derart angeordnet sind, daß die zwischen dem ersten Elektrodenpaar erzeugten Entladungen entgegengesetzt gerichtet sind wie die Entladungen zwischen den zweiten Elektroden.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß beide Elektroden (1,2) eines Paares glatte Oberflächen aufweisen.

13. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekcmnzeichnet, daß die nicht mit dielektrischem Material ummantfite Elektrode (1) eine Außenfläche aufweist, die abwechselnd aus vorspringenden und vertieften Bereichen besteht.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die vorspringenden Bereiche die Form von Ringen (20) haben.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die vorspringenden Bereiche die Form von Pyramiden (23) haben, die in gleichmäßigen"Abständen voneinander angeordnet sind

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und deren Grundflächen die Form von Dreiecken, Vierecken oder Kreisen haben.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Pyramiden (23) in Schraubenlinien auf der Umfangsflache der Elektrode (1) angeordnet sind.

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