DE4228570A1 - Vollständig recyclingfähiger Tuftingteppich aus synthetischen, thermoplastischen Polymeren - Google Patents

Vollständig recyclingfähiger Tuftingteppich aus synthetischen, thermoplastischen Polymeren

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Description

Die Erfindung betrifft einen vollständig recyclingfähigen Tuf­ tingteppich, dessen wesentliche Bestandteile aus Polymeren derselben Polymerfamilie bestehen sowie dessen Herstellung und Verwendung.
Sie betrifft insbesondere Teppiche, deren dimensionsstabiles Trägervlies als Erstrücken, die Polgarn-Noppen, die textile Rückenausstattung als Zweitrücken und die jeweils benötigten Kleber aus Polymeren derselben Polymerfamilie bestehen.
Tuftingteppiche bestehen aus einem Grund- oder Trägermaterial, auch Erstrücken genannt, das ein Bändchengewebe und/oder ein Vlies sein kann, mit eingearbeiteten Noppen eines Polgarnes aus Synthese- oder Naturfasern. Das Polgarn ist mit Hilfe eines Vorstrichs im Trägermaterial fest verankert. Das entstehende Zwischenprodukt wird als Halbfertigware bezeichnet. Bevorzugte Vorstriche sind solche auf Basis von Naturlatex oder von Synthese- Latex.
Ein weiterer wesentlicher Teppichbestandteil, der Zweitrücken, kann ebenfalls eine, bevorzugt als Schaum aus Latex mit Antei­ len an Stabilisatoren, Seifen und Füllstoffen aufgebrachte La­ texschicht oder ein textiles Flächengebilde oder Polyurethan­ schaum sein.
Damit weisen die zur Teppichherstellung verwendeten wesent­ lichen Bestandteile eine völlig unterschiedliche Zusammenset­ zung auf, die die Rückführung und Wiederverwertung der Teppiche nicht gestatten, da die Auftrennung zu aufwendig ist. Speziell die einwandfreie Trennung der Garnnoppen vom Latex ist nahezu unmöglich.
Darüberhinaus stellt Latex eine Umweltbelastung dar, die zum vernetzenden Ausreagieren und Verankern der Polnoppen oder Verfestigen des Zweitrückens benötigten Temperaturen setzen organische Substanzen frei.
Für die vorliegende Erfindung bestand die Aufgabe, einen Tep­ pich zu schaffen, dessen Zusammensetzung aus synthetischen Polymermaterialien ein direktes und voll ständiges Recycling erlaubt, und in dessen Herstellungsverfahren die Emittierung von Schadstoffen wesentlich herabgesetzt ist.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den recyclingfähigen Tuftingteppichen gemäß Anspruch 1, dem Verfahren gemäß Anspruch 14 und der Verwendung der recyclingfähigen Teppiche nach den Ansprüchen 21 und 22.
Die Bestandteile der erfindungsgemäßen Tuftingteppiche, das Träger- und Grundmaterial, auch Erstrücken genannt, das Polnoppen-Garn, die textile Rückenausstattung, auch Zweitrücken genannt, und die notwendigen Kleber gehören alle derselben Polymerfamilie, bevorzugt den Polyamiden oder den Polyestern an.
Damit wird die Tatsache genutzt, daß die Polymertypen einer Polymerfamilie durch Variation der Kettenbausteine und Ketten­ länge in ihren physikalischen Eigenschaften, wie zum Beispiel den Festigkeiten oder den Schmelz- und Klebetemperaturberei­ chen, verändert werden können. Mischungen davon können in wei­ ten Bereichen zur Herstellung von Regeneratfasern eingesetzt werden. Damit sind die Teppiche ohne die Notwendigkeit einer Materialtrennung vollständig recyclingfähig.
Vorteilhaft für die erfindungsgemäßen Teppiche sind Trocken- oder Spinnvliese als Trägermaterial, besonders von solchen die mit Klebern und/oder Klebefasern derselben Polymerfamilie ver­ festigt bzw. thermobondiert sind. Besonders vorteilhaft ist sowohl der Austausch des herkömmlichen Zweitrückens aus Latex durch eine einheitliche aus Fasern derselben Polymerfamilie bestehende textile Rückenausstattung, bevorzugt aus der Gruppe der Gewebe, Vliese und Filze, als auch der Ersatz der für die Fixierung verwendeten Latex-Kleber durch Schmelzkleber dersel­ ben Polymerfamilie, aus der die übrigen Teppichbestandteile stammen. Die Schadstoffemission lädt sich dadurch wesentlich verringern.
Somit sind in den erfindungsgemäßen Teppichen die Polgarn-Nop­ pen im Träger- oder Erstrücken mit Klebern derselben Polymerfamilie verankert, wobei die Kleber pastenförmige oder Hotmelt-Schmelzkleber sein können, die einen Schmelzbereich zwischen 100 und 150°C, bevorzugt zwischen 100 und 130°C aufweisen. Bevorzugte Schmelzkleber sind Copolyamide und Copolyester.
Die für die Fixierung der textilen Rückenausstattung, des so­ genannten Zweitrückens in den erfindungsgemäßen Tuftingtep­ pichen eingesetzten Kleber sind pulver-, pastenförmige oder Hotmelt-Schmelzkleber derselben Polymerfamilie wie die übrigen Teppichbestandteile, wobei Copolyester oder Copolyamide besonders bevorzugt sind.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Tep­ piche liegt in der Möglichkeit, den Zweitrücken ganz oder zu­ mindestens teilweise aus Fasern herzustellen, die als soge­ nannte Regeneratfasern aus dem Recyclingprozeß der erfindungsgemäßen Teppiche stammen. Solche Regeneratfasern können aus den rückgeführten Teppichen, die nur gesäubert und zerkleinert sein müssen, durch Wiederaufschmelzen und Verspinnen der Schmelze in bekannter Weise hergestellt sein, wobei sich ein Trennen der Teppichbestandteile erübrigt.
Die Herstellung des erfindungsgemäßen Tuftingteppichs besteht im wesentlichen aus den Schritten des Tuftens der Polgarn-Nop­ pen in den Erstrücken, der nachfolgenden Verankerung der Noppen mit den pastenförmigen oder Hotmelt-Schmelzklebern der gleichen Polymerfamilie wie die übrigen Teppichbestandteile und der anschließenden Fixierung des Zweitrückens auf dem vorgefertigten Halbfabrikat, der bevorzugt ein textiles Flächengebilde aus der Gruppe der Gewebe, Vliese, Raschelware und Filze aus Fasern derselben Polymerfamile ist, an den Erstrücken bzw. der Halbfertigware mittels Schmelzklebern die ebenfalls derselben Polymerfamilie angehören.
Diese Verankerung und/oder Fixierung wird ausgelöst durch Erwärmen der zusammengefügten Bestandteile auf den Schmelz­ bereich der verwendeten Schmelzkleber, bevorzugt auf Tempera­ turen zwischen 100 und 150°C, besonders bevorzugt zwischen 100 und 130°C, und nötigenfalls unter Druck. Dabei kann der Schmelzkleber in Pastenform oder als Pulver oder aber als Schmelze mittels Breitbanddüse oder Transferwalze oder Rakel aufgetragen werden. Beim Auftragen des Klebers für die Fixie­ rung in Pastenform besteht diese in bekannter Weise aus Wasser, Dispergiermittel und Gleitmittel.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die damit hergestellten Teppiche sind in vorteilhafter Weise umweltfreundlich. Es werden keine zusätzlichen Chemikalien und keine fremden Poly­ meren verwendet und die Verklebungsreaktionen finden nur unter kurzzeitiger Temperaturerhöhung statt.
Die erfindungsgemäßen Tuftingteppiche lassen sich auch zum Herstellen von geformten, speziell von warmverformten Teppich­ teilen verwenden.
Ein wesentliches Ziel ist die Verwendung der gebrauchten und zu entsorgenden erfindungsgemäßen Tuftingteppiche im Recyclingprozeß zur Herstellung von Regeneratfasern, die zumindest teilweise in Erstrücken und/oder Zweitrücken der recyclingfähigen Teppiche wiederverwendet werden können.
Beispiele
Beispielhaft werden Tuftingteppiche aus Erstrücken, Polgarn vom Halbkammgarn-Typ, Kleber und textilem Zweitrücken hergestellt, wobei die verwendeten Polymeren alle derselben Polymerfamilie angehören. Als Erstrücken wird ein thermobondiertes Trockenvlies oder Spinnvlies verwendet.
Ein thermobondiertes Trockenvlies besteht aus einer polymereinheitlichen Mischung von 10-20%, einer Schmelzbindefaser oder 40-70% einer Klebefaser mit 80-90%, resp. 30-60% einer Trägerfaser.
Der aus Regeneratfasern hergestellte -textile Zweitrücken ist so konstruiert, daß er den bisherigen Latexschaum oder den Textilrücken ersetzt. Dies geschieht durch Einsatz grobtitriger Regeneratfasern, insbesondere im Bereich von 6,7-44 dtex. Je nach Komfortanspruch liegt das Gewicht zwischen 100 und 500 g/m2.
Beispiel 1
Der Erstrücken wird aus Polyamidmaterial hergestellt. Hierbei handelt es sich um ein Trockenvlies aus 85% PA6 6.7 dtex/80 mm und 15% CoPA Grilon K140, einer Polyamid-Schmelzklebefaser, 11 dtex/80 mm.
Diese Fasern werden homogen gemischt, geöffnet und gekrempelt. Der Flor wird anschließend kreuzgelegt, verstreckt und mit 50 Einstichen/cm2 vernadelt. Das Thermobondieren erfolgt auf einem Kalander bei 150-160°C Walzentemperatur. Dies ergibt ein bondiertes Vlies von etwa 120 g/cm2.
In diesen Erstrücken wird herkömmliches Polgarn aus PA6 einge­ tuftet. Dabei wird mittels einer Nadel das Garn in den Erst­ rücken eingestochen und durch einen Greifer festgehalten. Es entsteht eine Schlinge, die lose in dem Erstrücken eingear­ beitet ist. Handelt es sich um eine Velourqualität, so wird die Schlinge mittels eines Messers aufgeschnitten. Es wird eine Polnoppe gebildet, die lose in den Erstrücken eingebunden ist.
Die so hergestellte Rohware wird in weiteren Prozessen farblich gestaltet und bearbeitet.
Um das Polgarn im Erstrücken zu verankern, wird eine Paste, bestehend aus
zu 300-500 g/m Trockengewicht aufgebracht.
Griltex 11 ist ein Copolyamid-Schmelzkleber, Atesynth ist ein Dispergiermitteil und Miraplast ist ein Gleitmittel (beides eingetragene Warenzeichen der Fa. Th. Böhme, BRD).
Das Aufbringen der Paste erfolgt über ein Pflatschwerk, wobei über ein einstellbares Abstreifrakel die Menge dosiert und mittels einer Streichwalze eingerieben wird (Beilage 1). Die thermische Verfestigung im nachgeschalteten Umluftofen erfolgt bei 140°C.
Der texile Zweitrücken aus Polyamid-Stapelfaser vom Titer 33 dtex wird mit 50-80 g/m2 Schmelzkleber Griltex 11 (100-500 µm) bestreut und angesintert. Danach wird er mittels Infrarot­ strahlung bis zum Schmelzbereich des Klebers aufgewärmt und direkt mit dem noch heißen Teppich unter Kalanderdruck kaschiert.
Beispiel 2
Analog Beispiel 1 wird ein polymereinheitlicher Polyesterteppich hergestellt.
Als Polgarn wird marktgängiges PES-Halbkammgarn eingesetzt, als Erstrücken ein handelsübliches PES-Spinnvlies, z. B. vom Typ Lutracur 5011 (BASF).
Nach dem Eintuften wird das Polgarn verankert mit einer Paste aus
Die Auftragsmenge liegt bei 50-80 g/cm2, das Aufbringen der Paste erfolgt mittels Pflatschwerk, Abstreifrakel und Streich­ walze. Die anschließende thermische Behandlung erfolgt bei 140°C.
Der textile Zweitrücken aus Polyester-Stapelfasern vom Titer 44 dtex wird mit 50-80 g/m2 Griltex 8P (100-500 µm) bestreut und angesintert. Der so vorbehandelte Zweitrücken wird mittels Infrarotstrahlung bis zum Schmelzbereich aufgewärmt und direkt mit dem noch heißen Teppich nach dem Ofen unter Kalanderdruck kaschiert.

Claims (22)

1. Vollständig recyclingfähiger Tuftingteppich, dessen wesent­ liche Bestandteile, ein dimensionsstabiles Trägervlies als Erstrücken, Polgarn-Noppen, Kleber und eine textile Rücken­ ausstattung als Zweitrücken, aus synthetischen, thermo­ plastischen Polymeren bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß alle Bestandteile derselben Polymerfamilie angehören und ohne Trennung im Recycling-Prozeß zu Regeneratfasern verarbeitet werden können.
2. Recyclingfähiger Tuftingteppich gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerfamilien ausgewählt sind aus der Gruppe der Polyamide und Polyester.
3. Recyclingfähiger Tuftingteppich gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägervlies ein Tocken- oder Spinnvlies ist.
4. Recyclingfähiger Tuftingteppich einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägervlies aus einem Ge­ misch von Fasern derselben Polymerfamilie besteht, die hö­ here und niederere Schmelzpunkte aufweisen.
5. Recyclingfähiger Tuftingteppich einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kleber ein Schmelzkleber ist.
6. Recyclingfähiger Tuftingteppich gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzkleber einen Schmelzbereich zwischen 100 und 150°C, vorzugsweise 100 bis 130°C, auf­ weist.
7. Recyclingfähiger Tuftingteppich gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzkleber ausgewählt ist aus der Gruppe der pulver-, pastenförmigen oder der Hotmelt-Schmelzkleber.
8. Recyclingfähiger Tuftingteppich einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die getufteten Polgarn-Noppen mittels Schmelzkleber im Trägervlies verankert sind.
9. Recyclingfähiger Tuftingteppich gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zweitrücken ein textiles Flächenge­ bilde, ausgewählt aus der Gruppe der Gewebe, Vliese, Raschelware und Filze ist.
10. Recyclingfähiger Tuftingteppich gemäß Anspruch 1 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Zweitrücken durch Schmelz­ kleber am getufteten Erstrücken fixiert wird.
11. Recyclingfähiger Tuftingteppich einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzkleber ausgewählt ist aus der Gruppe der Copolyamide und Copolyester.
12. Recyclingfähiger Tuftingteppich einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß der Erstrücken und/oder der Zweitrücken zumindestens teilweise aus Regeneratfasern besteht.
13. Regeneratfasern, herstellbar aus recyclingfähigen Tufting­ teppichen gemäß Anspruch 1 durch Aufschmelzen und Verspin­ nen ohne Trennung der Teppichbestandteile.
14. Verfahren zur Herstellung eines recyclingfähigen Tufting­ teppichs gemäß einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Polgarn-Noppen in den Erstrücken getuftet und nachfolgend und mit Schmelzkleber verankert werden und danach der Zweitrücken an die Halbfertigware mittels Schmelzkleber fixiert wird.
15. Verfahren gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Verankerung der Polgarn-Noppen im Erstrücken durch Er­ wärmen auf den Schmelzbereich des Schmelzklebers, bevor­ zugt auf Temperaturen zwischen 100 und 150°C, besonders bevorzugt auf Temperaturen zwischen 100 und 130°C und nötigenfalls unter Druck vorgenommen wird.
16. Verfahren gemäß Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeich­ net, daß die Fixierung des Zweitrückens an die Halbfertig­ ware durch Erwärmen auf den Schmelzbereich des Schmelzkle­ bers, bevorzugt auf Temperaturen zwischen 100 und 150°C, besonders bevorzugt auf Temperaturen zwischen 100 und 130°C und nötigenfalls unter Druck vorgenommen wird.
17. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 14-16, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zum Verankern der Noppen der Schmelz­ kleber in Pastenform aufgetragen wird.
18. Verfahren gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelzkleberpaste Wasser, Dispergier- und Gleitmittel enthält.
19. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 14-16, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Verankerung der Polgarn-Noppen durch den geschmolzenen Schmelzkleber mittels Breitbanddüse oder Transferwalze oder Rakel erfolgt.
20. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 14-16, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Schmelzkleber zum Fixieren des Zweitrückens auf diesen in Pulverform aufgebracht wird.
21. Verwendung der recyclingfähigen Tuftingteppiche zum Her­ stellen von warmverformten Teppichteilen oder Teppich­ fliesen.
22. Verwendung der recyclingfähigen Tuftingteppiche zum Her­ stellen von Regeneratfasern für den Wiedereinsatz in re­ cyclingfähigen Tuftingteppichen.
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