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Verfahren zur Herstellung eines flauschigen, insbesondere leichtgewichtigen,
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weichen Vliesstoffes Leichtgewichtige, weiche Vliesstoffe sind bekannt.
Sie finden vielfache Anwendung und sind insbesondere als Einlagestoffe zur Verstärkung
von textilen Oberstoffen geschätzt. Darüberhinaus finden sie jedoch auch awf fast
allen Gebieten Anwendung, in denen gewebte oder gewirkte Textilien gebräuchlich
sind.
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Vliesstoffe werden bevorzugt mit Hilfe von Bindemitteln verfestigt.
Dabei haben sich in jüngerer Zeit vor allem weiche Einagevliesstoffe bewährt, die
mit wenig Bindemitteln, z.B. mit bis zu 20 bis 30 Gew. %, bezogen auf das Gewicht
der Fasern, an Bindemittel verfestigt sind. Als Bindemittel. werden dabei weiche
Latices verwendet, vor allem Polyacrylsäureester, Butadienbinder, Polyurethan- oder
Siliconkautschukbinder.
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Obgleich derartige bekannte mit wenig Bindemittel verarbeitete Vliesstoffe
relativ weich sind, genügen sie nicht in allen Fällen. Sie lassen sich zwar auch
bei modernen flauschigen weichen Oberstoffen gut verarbeiten, jedoch flusen sie
nach mehreren Chemischreinigungen auf und es besteht der Wunsch, sehr weiche Einlagevliesstoffe
so herzustellen, daß sie gegenüber vielen Chemischreinigungen und vielen bläschen
beständig sind. überdies ist es erwünscht, daß auch die. Oberfläche des Einlagestoffes
eine flauschige Struktur aufweist, die mechanisch und gegenüber chemischreinigen
und mechanischen Waschprozessen beständig ist.
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Eine flauschige Oberfläche wurde in letzter Zeit durch neuentwickelte
Einlagestoffe auf Gewebe- oder Gewirkebasis erzielt, wobei der weiche Griff und
die gute Drapierfähigkeit durch eine Aufrauhtechnik erhalten wurde.
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Es handelt sich somit um Gewebe oder Gewirke, die einseitig aufgerauht
wurden.
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Vergleichbar schlechte Eigenschaften weisen auch aufgerauhte bindemittelverfestigte
Einlagevliesstoffe auf, die zwar einen weicheren Griff ergeben, jedoch zu schlechten
mechanischen Gebrauchseigenschaften führen, weil durch den Aufrauhvorgang Einzel
fasern aus dem Vliesstoff herausgezogen werden.
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Diese Einzel fasern sammeln sich an der Oberfläche des Vliesstoffes
an und erschweren die Beschichtung mit Haftmasse. So behandelte Vliesstoffe sind
überdies nicht wasch- und chemischreinigungsbeständig.- Die losen Fasern werden
dabei abgelöst.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen flauschigen, insbesondere
leichtgewichtigen und weichen Vliesstoff zu entwickeln, der bei guten mechanischen
Gebrauchseigenschaften ebenfalls eine gute Beständigkeit beim Waschen und Chemischreinigen
aufweist.
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Es wird ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Vliesstoffes vorgeschlagen,
welches dadurch gekennzeichnet ist, daß ein loses Vlies aus Stapel- und/oder Endlosfasern
zunächst in an sich bekannter Weise mit Hilfe von 5 bis 30 Gew. %, bezogen auf das
Gewicht der Fasern, eines geeigneten Bindemittels und gegebenenfalls unter Zusatz
von Bindefasern gebunden und dann ein- oder beidseitig mit Filznadeln derart nachgenadelt
wird, daß der so behandelte Vliesstoff ca. 20 bis 100 Einstiche/cm2 aufweist, wobei
die Einstichtiefe der Filznadeln so bemessen ist, daß an der Ausstichseite eine
flauschige Oberfläche entsteht. Es wird somit ein bekannter, bindemittel gebundener
Vliesstoff vorzugsweise mit hoher Geschwindigkeit ein- oder beidseitig nachgenadelt.
Die an der Ausstichseite entstehende flauschige Vliesoberfläche ist gegenüber mechanischen
Einflüssen sehr beständig und auch nach mehreren Chemischreinigungen oder Behandlungen
in der Waschmaschine unverändert. Im Gegensatz zu einem aufgerauhten Vliesstoff,
bei dem die Fasern an der Oberfläche nicht fest verankert sind tritt keine Störung
durch Fusselbildung ein. Oberraschenderweise hat es sich dabei herausgestellt, daß
auch mit sehr wenig Bindemittel gebundene Vliesstoffe noch nach vielen Reinigungen
kein Fusseln zeigen. Oblicherweise ist die Reinigungsbeständigkeit eines Vliesstoffes
von der enge des Bindemittels abhängig, wobei der Nachteil in Kauf genommen wird,
daß stark bindemittelhaltige Vliesstoffe zu hart sind. Bei dem erfindungsgemäRen
Verfahren wird dagegen gleichzeitig eine Erweichung, ein höheres Volumen, eine größere
Drapierfähigkeit und eine verbesserte Wasch- und Chemischreinigungsbeständigkeit
in bezug auf Ausfusseln erreicht.
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Es war durchaus iiberraschend, daß die Nachbehandlung durch Nadeln
zu dem angegebenen Ergebnis, insbesondere zu der größeren Weichheit und der Flauschigkeit
des hergestellten Produktes führt. Vorgenadelte Vliese, die an sich bekannt sind,
werden üblicherweise für Nadelfilzbodenbeläge und als
Rückfläche
für Kunstleder verwendet. Bei dem sogenannten Nadelungsverfahren werden die Nadeln
in ein loses Vlies eingestochen, wobei eine Vorverfestigung erzielt wird, die zu
einer Verbesserung der mechanischen Eigenschaften des Vliesstoffes führt. Verbessert
wird auch die Widerstandsfähigkeit gegenüber dem Einfluß von Wäsche und Chemischreinigen.
Diese bekannten Tatsachen liegen jedoch der Erfindung nicht nahe, denn wenn man
ein Vlies mit entsprechenden Nadeln vornadelt und mit Bindemittel verfestigt, so
werden zwar die Eigenschaften im Hinblick auf Chemischreinigung und Wäsche sowie
die mechanische Festigkeit verbessert, jedoch entsteht ein brettartiger Griff und
eine rauhe Oberfläche und die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird nicht
gelöst. Erwartungsgemäß wird das erhöhte Volumen und der weichere Griff auf diese
Weise nicht erzielt. Der zusätzliche Nachteil des Vernadelungsverfahrens besteht
auch darin, daß die langsamen Geschwindigkeiten beim Vernadeln die Herstellung unwirtschaftlich
werden lassen. Aus diesem Grunde sind vorgenadelte bindergebundene Vliesstoffe für
viele Zwecke, z.B. für Einlagevliesstoffe nicht geeignet.
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Vernadelt man dagegen ein bereits gebundenes Vlies, bei dem zweckmäßig
5 bis 30 Gew. %, vorzugsweise 10 bis 20 Gew. %, bezogen auf das Gewicht der Fasern
an Bindemittel zugesetzt sind, so kann die Vernadelung mit hoher Geschwindigkeit
und großer Hubzahl ein- oder zweiseitig erfolgen.
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Als Basisvliese werden quergelegte Vliese bevorzugt. Für viele Zwecke
sind aber auch längs gelegte bindergebundene Vliese sowie naßgelegte bindergebundene
Stapelfaservliese und Spinnvliese bevorzugt. Das Vlies wird in einem Imprägnierwerk
in an sich bekannter Weise mit dem Bindemittel verfestigt. Als Bindemittel werden
Polyacrylesterdispersionen verwendet, die zu einem besonders weichen Griff führen.
Sehr gute Eigenschaften erzielt man weiterhin mit Butadiendispersionen und mit Siliconkautschukdispersionen.
Ebenfalls gut geeignet sind Polyurethanbinder.
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Die Fasern können jeweils dem Verwendungszweck angepaßt und ausgewählt
werden. Es eignen sich grundsätzlich alle gebräuchlichen Textilfasern, z.B. Synthesefasern
wie Polyamid-, Polyester-, Polyacrylnitril- oder
Zellwollfasern
und Naturfasern. Die Operation des Nachnadelns ist um so wirkungsvoller, je weicher
der Vliesstoff im Originalzustand ist. Aus diesem Grunde werden Synthesefasern bevorzugt,
die einen weicheren Griff haben, so daß ein größerer Effekt erzielt wird als mit
Zellwollfasern.
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Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es manchmal
erwünscht, neben den Bindemitteln auch Schmelzklebefasern zu verwenden.
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Da die Schmelzklebefasern von sich aus bereits die Wirkung eines Bindemittels
haben,läßt sich durch diese Variante des Verfahrens der Anteil an Bindemittel beträchtlich
verringern.
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Die erfindungsgemäß hergestellten flauschigen weichen Vliesstoffe
genügen auch extremen modischen Ansprüchen. Hierbei ist es von Bedeutung, daß herkömmliche
weiche Vliesstoffe in vielen Fällen noch nicht weich genug sind.
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Vor allem Drapierfähigkeit und Volumen lassen bei leichten herkömmlichen
Vliesstoffen oft zu wünschen übrig. Diese Drapierfähigkeit, Weichheit und eine gewisse
Flauschigkeit unter Verbesserung von Wasch- und Chemischreinigungsbeständigkeit
kann erreicht werden, wenn der Vliesstoff nachgenadelt wird. Als zweckmäßig hat
sich ein Nadel stuhl mit zwei Brettern erwiesen, die in der Größenordnung von 3000
bis 6000 Nadeln/m Arbeitsbreite und pro Brett bestückt sind. Bei einseitiger Nadelung
weist der Vliesstoff dann eine relativ dichte Einstich- und eine flauschige Ausstichseite
auf.
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Wird eine beidseitige flauschige Oberfläche erwünscht, empfiehlt sich
die Verwendung von zwei Nadelstühlen mit 3000 bis 6000 Nadeln/m Arbeitsbreite pro
Brett, wobei die Nadeln des einen Nadelstuhls von oben, die des Anderen von unten
einstechen.
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Es ist wesentlich, daß die Einstichtiefe so gewählt wird, daß die
Widerhaken nur so tief in das Material einstechen, daß auf der Ausstichseite eine
flauschige Oberfläche entsteht. Länge und Dichte der flauschigen Oberfläche ist
von der Einstichtiefe, Nadel di chte, Widerhakenform und Nadelfeinheit abhängig.
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Bei einem schweren Material mit groben Fasern werden etwas gröbere
Nadeln bevorzugt, insbesondere Nadeln mit 36 bis 38 Gauge, die 2 bis 3 Widerhaken
pro Nadel enthalten. Bei leichteren-Vliesstoffen ist es vorteilhafter, feinere Nadeln
mit etwa 41 bis 44 Gauge und nur 1 bis 2 Widerhaken pro Kante zu verwenden. Auch
die erforderliche Zahl der Einstiche ist in etwa von dem Basismaterial abhängig.
Man kann 20 bis 2 100 Einstiche pro cm , vorzugsweise aber nur 25 bis 60 Einstiche
pro cm2 anbringen. Es wird so erreicht, daß bei etwa 5000 Nadeln/m Arbeitsbreite
pro Brett und dem Einsatz von 2 Brettern an einem Nadelstuhl oder 2 Nadelstühlen
mit je einem Brett von 5000 Nadeln pro m Arbeitsbreite Geschwindigkeiten erzielt
werden können, die so hoch sind, daß das Verfahren auch ökonomisch sinnvoll ist.
Bei 38 Einstichen/ cm2 mit 10000 Nadeln/m Arbeitsbreite wird durchschnittlich eine
Geschwindigkeit von 24 m/min. erreicht.
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Die so hergestellten bindergebundenen, nachgenadelten Vliesstoffe
sind in ihren Eigenschaften sehr textil. Sie sind zur Anwendung insbesondere auch
im medizinischen Bereich sehr gut geeignet.
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Beispiel a) Auf einer Karde wird ein Vlies gekrempelt mit einer Fasermischung
aus 50 % Polyamid 6 1,6 dtex und 50 % Polyester 1,7 dtex. Dieses Vlies wird mittels
Querleger auf ein Lattenband abgetafelt. Das Ge-2 wicht des Faserflores beträgt
24 g/m2. Dieser Flor wird in ein Imprägnierwerk geführt und dort mit einer aufgeschäumten
Mischung einer Polymer-Dispersion aus 90 % Butylacrylat, 6 % Acrylnitril und 4 %
N-Methylolacrylamid, dem etwas Netzmittel und 1 Teil fest auf fest Maleinsäure zugegeben
ist, imprägniert, so daß 5 g/m2 Trockensubstanz aufgenommen werden. Der Bindemittel
anteil liegt also bei ca. 21 %. Die Breite ist 1 m, die Aufrollgeschwindigkeit 11
m/min.
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Dieser Vliesstoff wird im Anschluß daran durch einen Nadelstuhl mit
2 Brettern mit je 5000 Nadeln/m mit 38 Gauge und 3 Widerhaken pro Kante (9 Widerhaken
pro 3 Kanten ) passieren gelassen. Der Hub beträgt 1000/min, die Einstichtiefe 14
mm, alle 3 Widerhaken pro Kante durchstoßen den Vliesstoff. Die Durchlaufgeschwindigkeit
liegt bei 24 m/min, die Zahl der Einstiche pro cm2 beträgt 38. Es entsteht ein einseitig
flauschiges Material.
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b) Ein Vliesstoff wird wie in Beispiel a) hergestellt, ohne daß derselbe
der erfindungsgemäßen Nachnadelungsprozedur unterzogen wird. Er ist härter und flacher,
nicht flauschig und weniger drapierfähig als das Vergleichsmuster nach a). Auch
das mit dem Polyester/Baumwollgewebe 65 : 35 verbügelte Laminat zeigt einen deutlich
flacheren Griff als im Beispiel a). Die Oberflächenglätte auf der Oberstoffseite
ist vergleichbar.
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c) Ein Vlies der gleichen Zusammensetzung wie in Beispiel a) und b)
wird kardiert, quergelegt und genadelt. Dabei werden folgende Bedingungen gewählt:
2 Nadelbretter (oben angeordnet), 6 m/min, 700 Hub, Einstichtiefe 12 mm. Dieses
Vlies wird dann unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel a) mit 11 m/min mit
der gleichen Dispersion und dem gleichen Faser : Binder-Verhältnis imprägniert und
in ähnlicher Weise wie in Beispiel 1 a)mit Copolyamidschmelzkleber beschichtet.
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Alle 3 Muster werden mit einem Polyester/Baumwoligewebe 65/35 verbügelt
nach DIN 54 303 Bl. 1, 3 x gereinigt und 5 x gewaschen nach DIN 54 304 Bl. 1 und
53 920 Abschnitt 4.3 (600). Während b)leichte Pillneigung zeigt, sind a)und c)nicht
sichtbar geschädigt. Der Griff vor den Pflegebehandlungen ist aber bei Beispiel
a textiler, weicher und voller als bei c ( und b) und die Oberflächenglätte ist
bei a besser als bei c.
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Dieses kommt auch in folgenden Messungen zum Ausdruck:
Die
Messung der Dicke des Vliesstoffes mit Haftmasse nach DIN Normentwurf 53 855 Teil-2
ergab Beispiel a: 0,42 mm, Beispiel b: 0930mm.
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Die Messung des Fallvermögens der mit demselben Oberstoff laminierten
Vliesstoffe nach DIN 54 306 ergab Beispiel a: 50,1 %, Beispiel b: 60,1 %.
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Der niedrige Fallkoeffizient beweist eine größere Drapierfähigkeit
und ein weicheres, textileres Fallvermögen.