DE4215177A1 - Nähfaden, hiermit vernähtes Flächengebilde sowie Verfahren zur Herstellung einer spritzwasserdichten Naht - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Nähfaden gemäß den Oberbegrif­ fen der Ansprüche 1 und 2, ein hiermit vernähtes Flächenge­ bilde gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 14 sowie ein Ver­ fahren zur Herstellung von wenigstens spitzwassserdichten Nähten gemäß Anspruch 18.

Ein wesentliches Qualitätsmerkmal einer textilen Naht be­ steht in der Art und Weise der Verankerung des Materials des Nähfadens in dem Material der durch die Naht zu verbindenden Flächengebilde. Bei Steppnähten erfolgt eine solche Veranke­ rung fortlaufend an jedem Stich, wobei der auf einer Spule geringen Fassungsvermögens zur Verfügung gestellte Unterfa­ den den Oberfaden verankert. Bei Kettenstichnähten wird le­ diglich mit einem oder mehreren, von Konen großen Fassungs­ vermögens ablaufenden Fäden gearbeitet, die nicht in jedem Stich verankert werden. Die Verankerung des Fadens der Ket­ tenstichnaht erfolgt lediglich durch Übernähen an den Enden der Naht. Wenn somit eine Beschädigung der Naht zwischen den Enden auftritt, so führt ein Zug am Faden zu einem Aufgehen der gesamten Naht. Aus diesem Grunde ist der Einsatz von Kettenstichnähten in der Praxis sehr beschränkt bzw. nach­ teilig, wenn ein Aufgehen bei Beschädigung notgedrungen in Kauf genommen wird.

Andererseits erfordern die qualitativ höherwertigen Steppnähte erheblichen Arbeitsaufwand, da die Steppnaht der Automatisierung nicht zugänglich ist. Nach Aufbrauch der Fa­ denreserve für den Unterfaden auf der Spule muß von Hand ein Spulenwechsel erfolgen, so daß der Nähvorgang ggfs. bereits nach wenigen Minuten immer wieder unterbrochen werden muß, um den Spulenwechsel zu ermöglichen. Wäre eine Kettenstich­ naht anwendbar, so könnte ohne einen Spulen- oder Konenwech­ sel über einen ganzen Arbeitstag hinweg oder noch länger un­ terbrechungsfrei gearbeitet werden, so daß vielfältige Auto­ matisierungsmaßnahmen eingesetzt werden können.

Eine wesentliche Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Nähfaden zu schaffen, der es ermöglicht, Kettenstichnähte auch in solchen Fällen anzuwenden, in denen aus Gründen der Verankerung des Nahtfadens bislang Steppnähte angewandt wer­ den müssen.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.

Dadurch, daß die äußere Oberfläche nach dem Vernähen mit ei­ ner erhöhten Haftung bzw. Haftwirkung versehen werden kann, ergibt sich ein Anhaften des Fadens an den Stichverknüpfun­ gen sowie an dem Flächengebilde bzw. dem Nähgut im Bereich der Stichlöcher. Hierdurch wird der Faden an jeder Stichver­ knüpfung ähnlich gehalten wie der Steppfaden durch den Un­ terfaden gehalten wird. Daher ergibt sich eine im wesentli­ chen gleiche Sicherheit der Kettenstichnaht gegen Aufgehen wie im Falle einer Steppnaht. Somit kann die wesentlich gün­ stigere Fertigungsmöglichkeit der Kettenstichnaht auch in solchen Fällen genutzt werden, in denen bisher eine Stepp­ naht erforderlich war, um ein Aufgehen der Naht zu verhin­ dern. Zugleich können damit die sonstigen Vorteile von Ket­ tenstichnähten nutzbar gemacht werden, wie etwa die gegen­ über Steppnähten erhöhte Elastizität. Andererseits kann aber ein erfindungsgemäßer Nähfaden auch bei Steppnähten einge­ setzt werden, wenn diese z. B. aus optischen Gründen oder Gründen des Tragekomforts oder dgl. erforderlich sind.

Die erhöhte Haftwirkung wird in der Regel am vorteilhafte­ sten durch eine Klebewirkung erzielt. Hierdurch lassen sich sehr hohe Haftkräfte erzielen, die eine dauerhafte Verbin­ dung der Fäden an den Stichverknüpfungen und in den Stich­ löchern gewährleisten.

Ferner ist es bekannt, textile Nähte dadurch abzudichten, daß die Nahtlinien mit Klebe- oder Schweißbändern überdeckt werden. Dies erfordert jedoch erheblichen Zusatzaufwand. Ohne die Verwendung solcher zusätzlichen Dichtmittel ergibt sich in jedem Falle eine Undichtigkeit beim Durchtritt des Fadens durch das Stichloch.

Darüber hinaus offenbart die DE-A-40 25 291 ein Verfahren zur Herstellung von wasser- oder feuchtigkeitsdichten Nähten beim Vernähen von Geweben aus Kunststoff- oder Gummimateria­ lien oder mit Kunststoff oder Gummi beschichteten Geweben oder von Mehrschichtfolien aus Kunststoff- oder Gummimate­ rialien, die gegebenenfalls mit Metallfolie verstärkt sind, durch Einlegen eines mit einer Dichtungsmasse gefüllten Formkörpers aus Kunststoff oder Gummifolie beim Nähen zwi­ schen die zu vernähenden Teile und Vernetzenlassen der beim Nähen aus den durchstochenen Formkörpern austretenden Dich­ tungsmasse. Als Dichtungsmassen werden insbesondere Organo­ polysiloxanmassen verwendet.

Ein derartiges Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß zum einen die Nadel ständig mit aushärtbarem Dichtungsmaterial in Kontakt kommt, was beim längeren Vernähen sich sowohl auf die Präzision der Naht niederschlägt als auch zu Dichtungs­ materialresten an der Nadel führt, die beim weiteren Ver­ nähen Schäden im Stoff und/oder an der Nadel oder gar der Nähvorrichtung anrichten können.

Darüber hinaus erfordert das Verfahren der DE-A-40 25 291 eine genauere Positionierung der mit Dichtungsmasse gefüll­ ten Formkörper, insbesondere Schläuche, was bei unter Um­ ständen meterlangen Nähten zu erheblichen Positionierungs­ problemen und entsprechendem technischen Aufwand dafür führt.

Ein weiterer Nachteil dieses Verfahrens des Standes der Technik liegt darin begründet, daß an den Einstichstellen ständig Dichtungsmasse austritt, was noch dadurch begünstigt wird, daß sich das Nähgut in der Regel zwischen dem Preßfuß und dem unteren Transporteur befindet, wodurch noch zusätz­ lich Druck auf den mit Dichtungsmasse gefüllten Schlauch ausgeübt wird, was dazu führt, daß ständig Dichtungsmasse austritt und häufig an Stellen der Nähvorrichtung sowie des Nähgutes gelangt, an welchen die Dichtungsmasse nicht er­ wünscht oder sogar schädlich ist.

Es besteht daher ein Bedürfnis, insbesondere fluiddichte textile Stoffe mit textilen Nähten zu verbinden, die eben­ falls ohne wesentliche aufwendige Zusatzmaßnahmen die ent­ sprechenden Dichtigkeitsanforderungen erfüllen. In einem solchen Fall kann das textile Stoffmaterial häufig Kunst­ stoffolien ersetzen, die durch Schweißen dicht miteinander verbunden sind.

Eine weitere wesentliche Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, zumindest weitgehend fluiddichte Textilnähte zu er­ zeugen, ohne daß hierzu aufwendige separate Dichtmittel er­ forderlich sind.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 2.

Bei Vergrößerung des tatsächlichen Volumens erfolgt ein Ab­ fall der Dichte, derart, daß dasselbe Material einen größe­ ren Raum einnimmt. Bei der Vergrößerung des scheinbaren Vo­ lumens ändert das Material seine Form im mikroskopischen Be­ reich derart, daß dies makroskopisch als Volumenvergrößerung erscheint.

Die Größe der Volumenänderung ist gemäß Anspruch 3 so zu be­ messen, daß das beim Nähen erzeugte Stichloch des Fadens durch die Expansion ausgefüllt, sozusagen verschlossen wird. Hierfür reichen Durchmesservergrößerungen zwischen 20% und 200%, bevorzugt zwischen 30% und 150%, insbesondere zwi­ schen 40% und 100% aus. Bei den meisten Materialien werden die besten Ergebnisse mit Durchmesservergrößerungen zwischen 50% und 80% erzielt.

Für die herbeizuführende Volumenänderung steht eine Reihe von Maßnahmen zur Verfügung. So kann etwa die Außenschicht des Fadens durch einen schäumbaren Kunststoff gemäß Anspruch 4 gebildet werden, der nach der Verarbeitung des Fadens in der Naht durch Temperatur- und/oder Katalysatoreinwirkung in der üblichen Weise aufgeschäumt wird. Das Schäumverhältnis kann dabei gering, beispielsweise unter 1:2 gehalten werden, so daß sich dennoch eine relativ feste Oberfläche des expan­ dierten Fadens ergibt. Da der Faden bei der Verarbeitung noch ungeschäumt vorliegt, stören weder der Schäumvorgang noch die geschäumte Konsistenz des Fadens dessen Verarbei­ tung beim Nähvorgang.

Weiter kann daran gedacht werden, andere, insbesondere anor­ ganische Blähmaterialien gemäß Anspruch 5 zu verwenden, ins­ besondere Blähperlit, Blähglimmer oder Blähgraphit. Insbe­ sondere im Falle einer Verwendung von Blähgraphit ergibt sich zugleich eine gewünschte reibungsmindernde Beeinflus­ sung der Oberfläche des Fadens, der dessen Verarbeitung beim Nähvorgang erleichtert.

Insbesondere im Bereich größerer Fadendurchmesser ist es be­ kannt, eine Beschichtung der so erhaltenen Schnüre durch Po­ lytetrafluorethylen vorzunehmen. Hier kann der Einsatz der Erfindung gemäß Anspruch 6 dadurch erfolgen, daß das Polyte­ trafluorethylen mit einem expansionsfähigen Material ver­ mischt aufgebracht wird, und das expansionsfähige Material nach der Verarbeitung durch entsprechende Einwirkung, welche eine Expansion hervorruft, expandiert wird.

Schließlich ist denkbar, chemische Zustandsänderungen einer Oberflächenbeschichtung zur Volumenvergrößerung zu verwen­ den. In diesem Zusammenhang kann daran gedacht werden, Mole­ küle zu verwenden, welche in der Lage sind, aufgrund von Konformationsänderungen Volumenänderungen herbeizuführen. Solche Moleküle können beispielsweise ausgewählt werden aus der Gruppe der natürlichen oder synthetischen Heteropolyme­ ren, insbesondere Peptiden oder Proteinen; natürlichen oder synthetischen Homopolymeren, insbesondere Polysacchariden.

Zur Erhöhung des scheinbaren Volumens kann die Oberfläche durch textiles Fasermaterial gebildet werden, welches bei­ spielsweise durch Umspinnen einer Seele aufgebracht ist, wo­ bei die Seele gemäß Anspruch 8 aus zugfestem Material ist. Dabei können die Außenfäden aus einem Material gewählt wer­ den, welches den bekannten "Memory"-Effekt aufweist, derart, daß im entspannten "Endzustand" eine erhebliche Abweichung der Faserlängsachse von der Geraden vorliegt. So können bei­ spielsweise gekräuselte Fasern als Außenfasern verwendet werden. Diese werden jedoch in gestreckter Form locker, also ohne Zugspannung und mit Spiel aufgebracht, und sodann durch Aktivierung des "Memory"-Effektes nach der Verarbeitung in ihre Kräuselform oder dergleichen überführt. Hierdurch er­ folgt zwar keine tatsächliche Volumenänderung im strengen Sinn, jedoch eine scheinbare Volumenänderung, die makrosko­ pisch betrachtet einer tatsächlichen Volumenänderung ähnlich ist. Hierauf kann insbesondere dann zurückgegriffen werden, wenn die Anforderungen an die Dichtigkeit nicht zu hoch sind oder vor allem erhöhte Fadenreibung im Stichloch erzeugt werden soll.

Wesentlich ist, daß der Faden im nicht-expandierten Zustand verarbeitet wird, und anschließend die Volumenvergrößerung stattfindet, wenn der Faden in der Naht verarbeitet ist. Hierzu kann ggfs. eine Aktivierung auch vor der Verarbeitung erfolgen, wenn diese erst entsprechend verzögert zur Expan­ dierung führt.

Die Maßnahmen der Ansprüche 9 und 10 weisen den Vorteil auf, daß eine Vielzahl von Vorläufermaterialien zur Verfügung steht, welche physikalisch und/oder chemisch in die jeweili­ gen Produkte umgewandelt werden können, wobei die Produkte die Eigenschaften aufweisen, ihr Volumen gegenüber den Vor­ läufermaterialien zu vergrößern bzw. dem Nähfaden eine gute Haftwirkung an dem Nähgut zu verleihen.

Darüber hinaus kann eine physikalische Umwandlung jedoch auch darin bestehen, unlösliche Materialien, beispielsweise Stärke, in ein lösliches Produkt, z. B. durch Erwärmen, umzu­ wandeln, welches dann die gewünschten Eigenschaften Haftwir­ kung, Dichtfähigkeit und/oder Quellfähigkeit aufweist.

Durch die zusätzlichen Hilfsstoffe gemäß Anspruch 11 ist es zum einen möglich, eine chemische Aktivierungsbehandlung der Vorläufermaterialien, etwa eine Polymerisation, also eine Verlängerung der Molekülketten herbeizuführen. Eine derar­ tige Polymerisation führt mit den erfindungsgemäßen Materia­ lien in der Regel - neben der Haftwirkung - zu Volumenver­ größerungen.

Zum anderen ist es mit den Hilfsstoffen gemäß Anspruch 11 möglich, weitere Eigenschaften, wie beispielsweise Plastizi­ tät, Geschmeidigkeit, Gleitfähigkeit, Restwassergehalt usw. einzustellen.

In besonders bevorzugter Weise wird gemäß Anspruch 12 die Haftwirkung nach einer Zeitspanne von höchstens einigen Ta­ gen an freien Oberflächen des Fadens deaktiviert. Dadurch wird erreicht, daß bei der bestimmungsgemäßen Benutzung des vernähten Flächengebildes eine oberflächenseitige Klebrig­ keit im Bereich der Naht nicht auftritt, sondern dort eine entsprechende Abbindung der Oberfläche erfolgt ist, so daß diese keine erhöhte Haftwirkung mehr aufweist. Je nach den Erfordernissen der Fertigung kann es jedoch vorteilhaft sein, die Zeitspanne für die Deaktivierung erheblich gerin­ ger anzusetzen, so beispielsweise nur einige Minuten oder gar Sekunden, um sofort anschließend eine Behinderung der weiteren Arbeitsvorgänge durch eine Klebrigkeit der Naht nach außen hin auszuschließen. In jedem Falle hält die Haft- oder Klebewirkung aber in den Bereichen an, in denen die Oberfläche des Fadens an anderen Fadenoberflächen oder an Oberflächen des vernähten Flächengebildes anliegt, so daß dort die Haft- oder Klebewirkung unverändert bzw. nach Ab­ bindung verstärkt aufrechterhalten wird.

Ein vorteilhaftes System ist ein solches gemäß Anspruch 13. Hier wird Acrylamid als Vorläufermaterial eingesetzt, wel­ ches zusätzlich die Quervernetzer Methylenbisacrylamid und N,N,N′,N′-Tetramethylethylendiamin sowie den Weichmacher Glycerol als Hilfsstoffe enthält.

Ein mit einem derartigen Vorläufermaterial versehener Nähfa­ den weist den Vorteil auf, daß das Acrylamid leicht, z. B. mit UV-Licht und/oder Peroxiden zu Polyacrylamid polymeri­ siert werden kann. Nach dem Nähen verliert der Faden im Laufe von einem oder mehreren Tagen an Wasser. Das Glycerol hält jedoch einen Restwassergehalt zurück, so daß der Nähfa­ den nach Vernähen, beispielsweise zu einer Kettenstichnaht, eine plastische Konsistenz erhält, wodurch er relativ kleb­ rig wird und somit gut an Nähgut und Stichloch haftet. Wird die so erhaltene Naht dann im fertigen Textil einer erhöhten Feuchtigkeit ausgesetzt, zum Beispiel einem Regenguß, so quillt das Polyacrylamidgel durch Wasseraufnahme wieder der­ art auf, daß die Nadelstichlöcher von dem Polymer ausgefüllt werden, wodurch diese wasserdicht verschlossen werden. Somit steht erfindungsgemäß quasi eine "intelligente Naht" zur Verfügung, welche reversibel in besonders feuchter Umgebung aufquillt und in trockener Umgebung wieder schrumpft - ohne jedoch ihre gute Haftung am Nähgut einzubüßen.

Eine ähnliche Wirkung läßt sich erreichen, wenn man kaltwas­ serunlösliche Stärken, insbesondere Kartoffelstärken, als Vorläufermaterial einsetzt, diese durch Wärmeeinwirkung nach dem Nähvorgang, beispielsweise durch Wasserdampf, in Lösung bringt - gegebenenfalls vor Verarbeitung mit bakteriziden oder fungiziden Mitteln zum Schutz vor mikrobiologischer Zersetzung versetzt - wodurch sich ein Polysaccharidfilm auf dem Nähfaden und in der Umgebung des Stichloches ausbildet. Dieser Film hat ähnlich wie ein Tapetenkleister die Eigen­ schaft zu kleben und analog zu dem Polyacrylamid-System ist er in der Lage reversibel Wasser aufzunehmen und zu quellen.

Textilien, welche mit einer derartigen Naht vernäht sind, können auch mit Temperaturen von etwa 40°C bis 60°C gewa­ schen werden, ohne daß das Stärke-Vorläufermaterial heraus­ gelöst wird, da dieses eine kaltwasserunlösliche Stärke um­ faßt, die in dem angebenen Temperaturbereich noch nicht lös­ lich ist.

Die Ansprüche 14 bis 17 betreffen ein nähfähiges Flächenge­ bilde, welches mit einem erfindungsgemäßen Nähfaden vernäht ist.

Als Material für die zu verbindenden flächigen Stoffe kommen grundsätzlich alle fluiddicht ausgerüsteten textilen Flä­ chengebilde sowie Folien usw. wie etwa auch Papier, Leder und dergleichen in Frage. Besonders bevorzugt sind jedoch naturidentische Stoffe, deren Entsorgung problemlos ist bzw. die bei der Entsorgung etwa durch Verwendung als Fut­ termittel oder dergleichen zusätzlichen Nutzen haben. In diesem Sinne besonders geeignet sind textile Flächengebilde auf der Basis von organischen, nachwachsenden Fasern wie Flachs, Leinen oder auch Seegras oder dergleichen, die in jeder beliebigen Weise verarbeitet und fluiddicht gemacht werden können. Eine Möglichkeit der fluiddichten Abdichtung ohne eine Verwendung künstlicher Stoffe ist beispielsweise eine Abdichtung mit Bienenwachs.

Häufig wird es zur vollständigen Abdichtung auch zwischen den miteinander zu verbindenden Stofflagen erforderlich sein, ein Kederband oder dergleichen mit einlaufen zu lassen und an der Nahtstelle zu vernähen. Dieses kann aus demselben Material wie das Material des Nähfadens bestehen und somit im Anschluß an die Verarbeitung z. B. ebenfalls expandiert werden, um zusätzlichen Dichtdruck zu erzeugen. Ggfs. kann dieses Kederband aber auch aus einem anderen, insbesondere weichelastischen Material bestehen, welches beim Nähvorgang komprimiert wird und auf diese Weise den Dichtdruck erzeugt. In Frage kommen insoweit Kederbänder aus Latex, Weichgummi oder dergleichen.

Der Erfindung der Ansprüche 2 bis 13 kommt über die Verwen­ dung bei selbstdichtenden Nähten hinaus weitere Bedeutung zu.

So ermöglicht die Expansion des Nähfadens nach der Verarbei­ tung eine drastische Erhöhung der Reibung des Fadens im Stichloch, und damit eine Selbsthaltewirkung bei unterbro­ chenem Fadenlauf. Dies kann vor allem dazu genutzt werden, Kettenstichnähte in wesentlich vergrößertem Umfang zu ver­ wenden, ohne Gefahr zu laufen, daß eine nicht vollständige Verankerung des Kettenfadens oder ein Bruch des Kettenfadens zu einem Aufgehen der ganzen Naht führt. Im Falle eines sol­ chen Fadenbruches halten die benachbarten Stichlöcher den Faden fest und vermeiden so, daß der Faden freikommt und die Naht gänzlich aufgeht. Da Kettenstichnähte bekanntlich ohne Spulfaden erzeugt werden, entfällt die Notwendigkeit der Zuführung eines Spulfadens, der in sehr begrenzter Länge auf der Spule aufgewickelt ist und daher zu häufigen Unter­ brechungen des Nähvorganges zum Zwecke des Spulenwechsels führt. Dieser Selbsthemm- bzw. Selbsthalteeffekt des erfin­ dungsgemäßen Nähfadens im Rahmen einer Kettenstichnaht er­ öffnet somit den produktionstechnisch günstigeren Ketten­ stichnähten erheblich weitergehende Anwendungsgebiete als bisher.

Insofern läßt sich also mit dem nach dem Nähen vo­ lumenvergrößerten, beispielsweise quellenden Faden ein ähn­ licher Vorteil hinsichtlich der breiteren Anwendbarkeit bzw. der Vermeidung von Nachteilen von Kettenstichnähten errei­ chen, wie mit dem Nähfaden mit einer Oberfläche erhöhter Haftwirkung. Selbstverständlich ist die kombinierte Anwen­ dung beider Maßnahmen, also einer Oberflächenvergrößerung und einer Erhöhung der Haftwirkung, insbesondere Klebewir­ kung, von besonderem Vorteil, da nicht nur die Haltewirkung des Fadens der Kettenstichnaht an den Stichverknüpfungen bzw. in den Stichlöchern dadurch weiter erhöht wird, sondern darüber hinaus auch die Verklebung des Nähfadens einen zu­ sätzlichen Beitrag zur Dichtheit leistet. Eine Dichtheit ge­ genüber Wasserdurchtritt kann insbesondere dadurch unter­ stützt werden, daß der klebefähige Faden hydrophobiert wird. Umgekehrt kann aber auch sowohl der Nähfaden mit der Ober­ fläche erhöhter Haftwirkung wie auch der quellfähige Näh­ faden in einer Steppnaht verwendet werden, wenn diese im Einzelfall gewünscht oder erforderlich sein sollte. Die Quellfähigkeit führt auch im Rahmen einer Steppnaht zu einer entsprechenden Abdichtung, während die Klebewirkung die Ver­ ankerung auch der Steppnaht noch weiter erhöht; dies kann etwa von Interesse sein, wenn ein mit einer solchen Naht versehenes Gebilde in viele kleine Gebilde unterteilt werden soll die jeweils von einer kurzen Strecke der Naht gehalten werden sollen.

Auch bei der Verwendung einer Naht mit Spulfaden jedoch er­ gibt sich ein Vorteil dadurch, daß durch die vor der Verar­ beitung verminderte Fadendicke eine erheblich größere Faden­ länge auf der Spule gespeichert werden kann, und so die An­ zahl der Betriebsunterbrechungen vermindert werden kann. Dennoch liegt der Faden nach der Verarbeitung, also in Be­ nutzung, in einer gewünschten höheren Fadendicke vor, die zur Erzielung eines günstigen Ausreißverhaltens oder aus sonstigen Gründen gewünscht wird.

Die Seele des Fadens kann aus jedem geeigneten zugfesten Ma­ terial bestehen, welches mit dem Material der expandierbaren Oberflächenschichten kompatibel ist. So kann als Material für die Seele Baumwolle, Kevlar, Kohlefasern oder Glasfila­ ment verwendet werden. Die Seele braucht jedoch grundsätz­ lich nicht aus einem gegenüber den Oberflächenschichten un­ terschiedlichen Material bestehen, so lange sichergestellt ist, daß der Expansionseffekt auf die Oberflächenschichten beschränkt ist.

Beispiel 1

Zur Herstellung einer wenigstens spritzwaserdichten Naht wird ein handelsüblicher Nähfaden durch eine wäßrige Lösung eines Silikonharzes als Vorläufermaterial geführt. Als Sili­ konharz dient hierbei handelsübliches Silikonharz MK der Wacker-Chemie AG. Nachdem der Nähfaden das Tauchbad oder einen mit der Silikonharzlösung getränkten Schwamm passiert hat, wird er der Nähvorrichtung zugeführt und beispielsweise Teile einer Motorradkleidung als Nähgut mittels dieses Fa­ dens vernäht.

Die so entstandene Naht wird dadurch einer Aktivierungsbe­ handlung unterzogen, daß ein handelsüblicher Härter in wäß­ riger Lösung, im Beispielsfalle eine aluminiumorganische Verbindung, unter dem Namen F100% der Wacker-Chemie im Han­ del erhältlich, mittels einer Sprühdüse auf die frische Naht aufgebracht wird. Durch die Zugabe des Härters auf die Naht wandelt sich das Vorläufermaterial-Silikonharz in ein Hochpolymersilikonharz um, welches zum einen der Naht eine erhöhte Haftung am Nähgut verleiht und zum anderen die Nadeleinstichstellen der Naht im wesentlichen wasserdicht macht, wobei hier neben der Expansionswirkung die Klebeab­ dichtung im Vordergrund steht.

Hierbei resultiert die Wasserdichtheit im wesentlichen aus der Klebeeigenschaft des Silikonharzes, welches den Faden im Stichloch ummantelt und dann abbindet bzw. vernetzt und sowohl am Nähfaden als auch am Nähgut haftet.

Beispiel 2

Ein handelsüblicher Nähfaden, beispielsweise ein Baumwollfa­ den, wird wie in Beispiel 1 durch eine wäßrige Lösung eines Copolymerisates aus Vinylchlorid und Vinylacetat sowie einem Weichmacher, im Beispielsfalle Diphenylphthalat, geführt. Anschließend führt man den derart getränkten Faden einer Nähvorrichtung, im Beispielsfalle einer handelsüblichen Industrienähmaschine, zu.

Dabei dient das Copolymerisat aus Vinylchlorid und Vinylace­ tat in Form einer wäßrigen Dispersion mit Cellulose als Sta­ bilisator als Vorläufermaterial und im Beispielsfalle wird hierzu Vinnol-Dispersion 50/25C, welche von der Wacker-Che­ mie AG vertrieben wird, verwendet. Auf der Nähmaschine wird eine Regenkleidung aus einem Kunststoffmaterial mit dem er­ findungsgemäßen Nähfaden als Kettenstichnaht vernäht. An­ schließend wird die Naht für eine kurze Zeit einer Hochfre­ quenzbehandlung als Aktivierungsbehandlung, insbesondere ei­ ner Mikrowellenbehandlung, ausgesetzt. Hierbei ist es vor­ teilhaft, wenn man der Dispersion zusätzliche Mikrowellenab­ sorber wie Ruß, Graphit oder leitende Metalloxide oder dgl. zusetzt. Durch diese Art der Aktivierungsbehandlung wird das Vorläufermaterial, im Beispielsfalle das Copolymerisat aus Vinylacetat und Vinylchlorid in ein Produkt umgewandelt, welches gute Klebeeigenschaften sowie Abdichtungseigenschaf­ ten aufweist, wodurch die Nadeleinstichstellen der Naht zu­ mindest spritzwasserdicht gemacht werden, so daß beispiels­ weise ein Motorradfahrer, der eine derartige Regenkleidung trägt, nicht befürchten muß, daß an den Nadeleinstichstellen Wasser durchdringt.

Beispiel 3

Ein handelsüblicher Baumwollnähfaden wird während der Verar­ beitung zu einer Naht durch eine wäßrige Lösung eines Acrylamids sowie der Hilfsstoffe Methylenbisacrylamid und N,N,N′,N′-Tetramethylethylendiamin als quervernetzende Hilfsstoffe sowie Glycerol als Weichmacher geführt.

Der so behandelte Nähfaden wird dann einer Industrienähma­ schine zugeführt und das zu verarbeitende Nähgut wird mit diesem Faden in einer Kettenstichnaht vernäht.

Dann wird eine Aktivierungsbehandlung dadurch durchgeführt, daß eine wäßrige Lösung von Ammoniumperoxid auf die Naht aufgesprüht wird und zusätzlich mit einer UV-Lampe beleuch­ tet wird.

Durch diese Aktivierungsbehandlung wird das Acrylamid bzw. etwa vorhandene Acrylamidoligomere unter Quervernetzung mit Methylenbisacrylamid und N,N,N′,N′-Tetramethylethylendiamin zu einem gelartigen Polymer-Produkt umgewandelt. Ein derar­ tiges Polymer-Produkt verleiht zum einen dem Nähfaden eine gute Haftung an dem Nähgut im Bereich der Stichlöcher und zum anderen liegt mit diesem System eine "intelligente Naht" vor, da das Nahtmaterial zunächst bei Umgebungstemperatur in relativ trockener Umgebung Wasser verlieren wird, was jedoch nur bis zu einem gewissen Grad möglich ist, da das Glycerin neben seiner Eigenschaft als Weichmacher auch noch als Was­ serrückhalter wirkt, wodurch sich eine insgesamt plastische Konsistenz sowie eine gute Haftwirkung des Nähfadens am Näh­ gut ergibt. Kommt nun beispielsweise ein Motorradfahrer, dessen Regenkleidung mit dem erfindungsgemäßen Nähfaden ver­ näht ist, in den Regen, so quillt der Nähfaden bis zum 10­ fachen seines ursprünglichen Volumens im trockenen Zustand auf, wodurch sich durch die starke Expansion in den Nadel­ stichstellen eine besonders gute Abdichtung ergibt, so daß das Regenwasser nicht durch die Nahtlöcher dringen kann.

Sobald die Naht wieder der normalen Umgebungsluftfeuchtig­ keit ausgesetzt ist, verliert sie wieder Wasser und schrumpft hierdurch wieder - ohne jedoch die Haftwirkung einzubüßen -, so daß der Ausgangszustand im wesentlichen wieder hergestellt ist, wobei bei erneuter Wasserexposition der Nähfaden wieder aufquillt. Dies bedeutet, daß hier ein reversibler Wasserabgabe-Wasseraufnahmezyklus existiert, der die Abdichtung der Nahtstichstellen sowie die Haftung des Nähfadens am Nähgut gewährleistet.

Selbstverständlich kann mit der vorliegenden Erfindung auch großtechnisch ein erfindungsgemäßer Nähfaden hergestellt werden, wobei der Rohfaden mit einer Lösung aus der in der Technik üblichen Avivage unter Zusatz der erfindungsgemäßen Vorläufermaterialien und/oder Hilfsstoffe imprägniert wird.

Dabei ist es auch hier möglich, Mikrowellenabsorber, wie beispielsweise Graphit, Ruß oder leitende Metalloxide zu der Avivage zuzugeben, so daß die Umwandlung des Vorläufermate­ rials zu dem Produkt mit den gewünschten Eigenschaften be­ vorzugt durch Mikrowellenabsorption durchgeführt werden kann.

Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung er­ geben sich aufgrund der Beschreibung eines weiteren Ausfüh­ rungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung.

Es zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt eines Teiles einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens; und

Fig. 2 die Draufsicht eines Teiles einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

In den Fig. 1 und 2 ist mit 1 die sogenannte Stichplatte einer nicht näher gezeigten Industrienähmaschine in Längsschnittdarstellung bzw. Draufsicht gezeigt. Dabei wird das Nähgut in Pfeilrichtung transportiert. Ein Preßfuß 2 drückt dabei das nicht gezeigte Nähgut gegen einen Untertransport 3, so daß sich eine Bewegung des Nähgutes in Pfeilrichtung gemäß Fig. 1 ergibt. Eine Nadel 4 der Industrienähmaschine bringt einen nicht gezeigten Nähfaden durch das Nähgut, wobei die Nadel 4 die Stichplatte 1 über ein Stichloch 5 durchdringt. Dabei ergibt sich insgesamt aufgrund der vorbestimmten Nadelbewegung und/oder Transport und/oder Fadenzuführung die Art der gewünschten Naht, beispielsweise eine Kettenstichnaht.

Wird nun beispielsweise ein mit einer Dispersion einer kalt­ wasserunlöslichen Stärke beaufschlagter Faden der Nadel 4 zugeführt, so wird die entstehende Naht in Richtung auf eine Austrittsöffnung 6 geführt. Dieser Austrittsöffnung wird über eine Leitung 7 im Beispielsfalle Wasserdampf zugeführt, wodurch die kaltwasserunlösliche Stärke als Vorläufermate­ rial zu einem Produkt klebriger Konsistenz umgewandelt wird. Das Produkt verleiht dabei der Naht eine erhöhte Haftung am Nähgut und dichtet gleichzeitig die Nadeleinstichstellen der Naht so ab, daß diese im wesentlichen wasserdicht gemacht werden. Darüber hinaus kann das entstehende Stärkeprodukt nach seiner Trocknung noch Wasser aufnehmen, beispielsweise in einer Regenkleidung für Motorradfahrer, wodurch der Näh­ faden der Naht aufquillt und hierdurch die Nadeleinstich­ stellen in dem Nähgut durch Expansion besonders gut abdich­ tet.

Im Beispielsfalle kann der entstandene überschüssige Wasser­ dampf über eine Dampfabsaugung 8 abgeleitet werden.

Es ist jedoch auch selbstverständlich möglich, die Aus­ trittsöffnung 6 beispielsweise noch mit einer zusätzlichen Sprühdüse zu versehen, wodurch andere Hilfsstoffe, etwa sol­ che, die eine Polymerisation eines auf den zu vernähenden Faden aufgebrachten Monomeren bewirken, wodurch sich eben­ falls die erwünschten Eigenschaften einstellen.

Claims (25)

1. Nähfaden, dadurch gekennzeichnet, daß er wenigstens an seiner äußeren Oberfläche mindestens ein Vorläufermate­ rial eines Produktes aufweist, welches einer mit einem derartigen Faden hergestellten Naht eine erhöhte Haf­ tung am Nähgut, verleiht.

2. Nähfaden, dadurch gekennzeichnet, daß er wenigstens an seiner äußeren Oberfläche wenigstens ein Vorläufermate­ rial aufweist, das sich zu einem solchen Produkt umwan­ delt, welches den Außendurchmesser des Nähfadens nach dem Vernähen durch Aktivierung einer das tatsächliche oder das scheinbare Volumen vergrößernden Eigenschaft, vergrößert.

3. Nähfaden nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchmesservergrößerung zwischen 20 und 200%, vor­ zugsweise zwischen 30 und 150%, insbesondere zwischen 40 und 100%, und besonders bevorzugt zwischen 50 und 80% liegt.

4. Nähfaden nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeich­ net, daß das Vorläufermaterial ein schäumbarer Kunst­ stoff ist.

5. Nähfaden nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorläufermaterial anorganische Blähmaterialien, wie Blähperlit, Blähglimmer oder Blähgraphit, enthält.

6. Nähfaden nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorläufermaterial Polyte­ trafluorethylen umfaßt, welches mit einem expansionsfä­ higen Material vermischt ist.

7. Nähfaden nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Vorläufermaterial Moleküle ent­ hält, die in der Lage sind, aufgrund von Konformations­ änderungen Volumenänderungen herbeizuführen, wobei die Moleküle ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus:
natürlichen oder synthetischen Heteropolymeren, insbe­ sondere Peptiden oder Proteinen; natürlichen oder syn­ thetischen Homopolymeren, insbesondere Polysacchariden.

8. Nähfaden nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß er eine Seele aus zugfestem Material aufweist und/oder das Produkt ein Kleber ist.

9. Nähfaden nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Vorläufermaterial wenigstens eine physikalisch und/oder chemisch aktivierbare Substanz ist.

10. Nähfaden nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Vorläufermaterial ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus:
Silikonharzen; Alkylsilikonharzen, Methylsilikonharzen; Arylsilikonharzen; Copolymerisaten aus Vinylchlorid und Vinylacetat; Polysacchariden, kaltwasserunlöslichen Po­ lysaccharidprodukten; Estern aus Polysacchariden und anorganischen Säuren, Estern aus Polysacchariden und organischen Säuren; Polysaccharidethern; Stärken, Kar­ toffelstärken; Estern aus Stärken und anorganischen Säuren, Estern aus Stärken und organischen Säuren; Stärkeethern, stickstoffhaltigen Stärkeethern, kationi­ schen Stärkeethern, insbesondere deren Salze; Acrylami­ den, N- und C-substituierten Acrylamiden bzw. Acrylamidoligomeren; schäumbaren Kunststoffen; anorga­ nischen Blähmaterialien wie Blähperlit, Blähglimmer oder Blähgraphit; sowie deren Mischungen.

11. Nähfaden nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Faden zusätzliche Hilfsstoffe enthält, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus:
üblichen Ausrüstungen für Fäden; natürlichen und syn­ thetischen Wachsen; Paraffinen; Quervernetzern für wachsende Polymerketten, insbesondere Methylenbis­ acrylamid oder N,N,N′,N′-Tetramethylethylendiamin; Weichmachern, insbesondere Dibutylphthalat, Glycerol; anorganischen Füllstoffen, organischen Füllstoffen; Ak­ tivatoren; Radikalstartern, Peroxiden, Metallorganylen, insbesondere Aluminiumorganyle; sowie deren geeignete Mischungen.

12. Nähfaden nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die erhöhte Haftreibung an freien, nicht mit dem Nähgut in Kontakt stehenden Oberflächen des Fadens nach einer Zeitspanne von höchstens einigen Tagen, insbesondere von höchstens wenigen Minuten nach­ läßt.

13. Nähfaden nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Vorläufermaterial Acrylamid ist; und daß die Hilfsstoffe Methylenbisacrylamid und N,N,N′,N′-Tetramethylethylendiamin sowie Gycerol sind.

14. Nähfähiges Flächengebilde, welches wenigstens zwei miteinander vernähte Teilstücke aufweist, dadurch ge­ kennzeichnet, daß deren Naht mit einem Nähfaden nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 13 genäht ist.

15. Flächengebilde nach Anspruch 14, dadurch gekennzeich­ net, daß die Naht eine Kettenstichnaht ist.

16. Flächengebilde nach Anspruch 14 oder 15, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwischen den Teilstücken im Naht­ bereich ein Kederband oder dergleichen angeordnet ist.

17. Flächengebilde nach Anspruch 16, dadurch gekennzeich­ net, daß das Kederband ein Textilmaterial aus dem Mate­ rial des Nähfadens ist.

18. Verfahren zur Herstellung von wenigstens spritzwasser­ dichten Nähten, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) ein Nähfaden wenigstens an seiner äußeren Oberfläche mit einem Vorläufermaterial eines Produktes versehen wird;
• b) der Nähfaden einer Nähvorrichtung zugeführt wird und an einem Nähgut zu einer Naht verarbeitet wird; und
• c) die Naht einer Aktivierungsbehandlung unterzogen wird, wobei sich das Vorläufermaterial in das ge­ wünschte Produkt umwandelt, und wobei das Produkt der Naht eine erhöhte Haftung am Nähgut verleiht und/oder die Nadeleinstichstellen der Naht im wesentlichen was­ serdicht macht.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß ein klebriges und/oder dichtendes Produkt gebildet wird.

20. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Oberfläche mit dem Vorläufermaterial durch Sprühen, Tauchen, kontinuierlich oder diskontinu­ ierlich versehen wird.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß Schritt a) nach Schritt b) erfolgt.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorläufermaterial ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus:
Silikonharzen; Alkylsilikonharzen, Methylsilikonharzen; Arylsilikonharzen; Copolymerisaten aus Vinylchlorid und Vinylacetat; Polysacchariden, kaltwasserunlöslichen Po­ lysaccharidprodukten; Estern aus Polysacchariden und anorganischen Säuren, Estern aus Polysacchariden und organischen Säuren; Polysaccharidethern; Stärken, Kar­ toffelstärken; Estern aus Stärken und anorganischen Säuren, Estern aus Stärken und organischen Säuren; Stärkeethern, stickstoffhaltigen Stärkeethern, kationi­ schen Stärkeethern, insbesondere deren Salze; Acrylami­ den, N- und C-substituierten Acrylamiden bzw. Acrylamidoligomeren; schäumbaren Kunststoffen; anorga­ nischen Blähmaterialien wie Blähperlit, Blähglimmer oder Blähgraphit; sowie deren Mischungen.

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß in Schritt a) und/oder c) zusätzli che Hilfsstoffe verwendet werden, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus:
üblichen Ausrüstungen für Fäden; natürlichen und syn­ thetischen Wachsen; Paraffinen; Quervernetzern für wachsende Polymerketten, insbesondere Methylenbis­ acrylamid oder N,N,N′,N′-Tetramethylethylendiamin; Weichmacher, insbesondere Dibutylphthalat, Glycerol; anorganischen Füllstoffen, organischen Füllstoffen; Ak­ tivatoren; Radikalstartern, Peroxiden, Metallorganylen, insbesondere Aluminiumorganyle; sowie deren geeignete Mischungen.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß Schritt c) chemische und/oder phy­ sikalische Aktivierung, insbesondere Thermoaktivierung, Heißversiegelung, Hochfrequenzaktivierung, Licht-, ins­ besondere UV-Lichtaktivierung, chemische Polymerisa­ tion, chemische Härtung, Radikalstart; oder deren Kom­ binationen, umfaßt.

25. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß in Schritt a) als Vorläufermaterial Acrylamid; als quervernetzende Hilfsstoffe Methylenbis­ acrylamid und N,N,N′,N′-Tetramethylethylen-diamin; und als Weichmacher Gycerol verwendet wird; und in Schritt c) die Aktivierungsbehandlung durch Aufbrin­ gen von wäßrigen Peroxidlösungen, insbesondere Ammo­ niumperoxidlösungen, und/oder UV-Beleuchtung durchge­ führt wird.