DE4303667C1 - In einzelne Bänder einer Doppelpolware zerschneidbares textiles Flächengebilde für Composite - Google Patents

In einzelne Bänder einer Doppelpolware zerschneidbares textiles Flächengebilde für Composite

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Description

Die Erfindung betrifft ein in einzelne Bänder einer Doppelpolware zer­ schneidbares textiles Flächengebilde für Composite nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Derartige textile Flächengebilde aus einer Doppelpolware, insbesondere aus einer unaufgeschnittenen Veloursware, werden verstärkt zu Composite- Materialien verarbeitet, die ein weites Anwendungsfeld besitzen. Je nach Einsatzzweck werden in der Breite und Länge variierende Flächengebilde benötigt. Eine gewünschte Breite wird üblicherweise durch Schneiden aus einer vorgegebenen Herstellungsbreite, z. B. der Webbreite, erzielt, da ein genaues Weben der gewünschten Breite aufwendig und teuer ist.
Für die Herstellung von Kunststoffhohlkörpern, wie Tanks, werden derzeit Wicklungen aus Bändern einer Doppelware mit einer Breite vorzugsweise zwischen 5 und 150 cm benötigt. Während die Länge recht einfach einstell­ bar ist, ist die Webbreite ein Mehrfaches der Breite der Bänder, so daß aus einer Webbreite mehrere Bänder geschnitten werden müssen. Die Schnittkanten neigen dazu, dabei auszufransen, was zu unsauberen Schnitt­ kanten führt. Gerade für Wicklungen werden aber saubere Schnittkanten be­ nötigt.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein in einzelne Bänder einer Doppelpolware zerschneidbares textiles Flächengebilde für Composite nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, das ein Zerschneiden in Bänder mit verringerter Ausfransneigung der Bandkanten erlaubt.
Diese Aufgabe wird gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.
Hierdurch wird ein in einzelne Bänder einer Doppelpolware zerschneidbares textiles Flächengebilde für Composite geschaffen, das mittels eines in die Ober- und Unterware eingetragenen und unter Wärmeeinwirkung an­ und/oder aufschmelzbaren Fasermaterials ausfransarme Schnittlinien ent­ lang wählbarer Teilbreiten einer vorgegebenen Textilbreite ermöglicht. Dieses thermofixierbare Fasermaterial mit einem Schmelzpunkt, der niedriger ist als der der übrigen synthetischen Fasern, bewirkt ein Verkleben mit den aus synthetischen Fasern bestehenden Kett- bzw. Schußfäden der Ober- und Unterware. Dadurch werden in Kett- bzw. Schußrichtung verlaufende Schnittkanten verfestigt.
Die Beabstandung der mit thermoplastischen Fasern ausgestatteten Webfächer voneinander ermöglicht eine gute Haftung mit einer Polymer- Matrix bei der Verarbeitung des textilen Flächengebildes zu Compositen, obwohl thermoplastische Bereiche den Angriff der Matrix sonst negativ beeinflussen. Die Beabstandung gewährleistet außerdem eine gute Drapier­ barkeit einer textilen Ware, die durch Thermofixierung verklebte Kreu­ zungspunkte und damit einzelne starre Elemente enthält.
In die Verklebungsbereiche können auch die zwischen Ober- und Unterware hin- und herwechselnden Polfäden einbezogen werden, indem die Einbindung der Polfäden unter Umschlingen der Schußfäden aus thermoplastischen Fasern erfolgt. Ein Herausspringen der Polfäden aus der Ober- und Unterware entlang einer Schnittkante wird so vermieden.
Um ausfransarme Schnittlinien auch in Schußrichtung zu erreichen, können Kettfäden mit thermoplastischen Fasern mit einem niedrigeren Schmelzpunkt zusammen mit mindestens einem Kettfaden aus synthetischen Fasern mit höherem Schmelzpunkt vorsehen sein.
Der mindestens eine mit den thermoplastischen Fasern vorgesehene Faden aus synthetischen Fasern kann einen geringeren Garntiter als die übrigen Kett- und Schußfäden der textilen Ober- und Unterware besitzen.
Trotz Anordnung thermoplastischer Fasern kann so ein recht gleichmäßiger Aufbau der textilen Ware, insbesondere der Außenseiten der Ober- und Unterware, erreicht werden. Dabei können die synthetischen Fasern mit höherem Schmelzpunkt jeweils eine Seele in einem Mantel aus thermoplastischen Fasern bilden.
In die entlang einer vorgegebenen Textilschnittlänge liegenden Webfächer wird vorzugsweise nur in jedes dritte bis fünfte Webfach eine Faserkombination aus synthetischen Fasern mit höherem Schmelzpunkt und thermoplastischen Fasern mit niedrigerem Schmelzpunkt eingebracht, da auch weiter auseinander liegende Verklebungsstellen ausreichen.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Fig. 1 zeigt schematisch eine Draufsicht auf ein erstes Ausfüh­ rungsbeispiel eines in zwei Teile geschnittenen textilen Flächengebildes,
Fig. 2 zeigt schematisch einen Teilschnitt in Kettrichtung des textilen Flächengebildes gemäß Fig. 1,
Fig. 3 zeigt schematisch einen Teilschnitt in Kettrichtung eines textilen Flächengebildes gemäß eines zweiten Ausführungsbeispiels.
Fig. 1 und Fig. 2 zeigen schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel eines in einzelne Bänder einer Doppelpolware zerschneidbares textiles Flächengebilde 1, dessen einzelne Bänder mit einer aushärtbaren Polymer­ matrix durchtränkbar sind zur Bildung von Compositen.
Das textile Flächengebilde 1 wird von einem unaufgeschnittenen Doppelpol­ gewebe mit einer Oberware 2 und einer Unterware 3 sowie dazwischen hin- und herwechselnden Polfäden 4 gebildet. Ober- und Unterware 2 und 3 um­ fassen in bekannter Weise miteinander verkreuzte Kettfäden 5 und Schußfä­ den 6, die hier in einer Leinwandbindung verkreuzt sind. Andere, Faden­ flottungen aufweisende Grundbindungen sind jedoch ebenfalls einsetzbar.
Die Kettfäden 5 und Schußfäden 6 bestehen aus synthetischen Fasern mit einem ersten Schmelzpunkt und besitzen mindestens einen ersten Garntiter. Entlang eines wählbaren Schnittbereichs ist in eine Anzahl von Webfächern 7 der Oberware 2 als auch der Unterware 3 jeweils mindestens ein Schußfaden aus diesen synthetischen Fasern 8 mit dem ersten Schmelzpunkt zusammen mit thermoplastischen Fasern 9 mit einem zweiten Schmelzpunkt eingetragen. Der erste Schmelzpunkt der synthetischen Fasern ist dabei höher als der zweite Schmelzpunkt der thermoplastischen Fasern. Der Schmelzpunktunterschied ist so gewählt, daß beim Thermofixieren die synthetischen Fasern mit dem höheren Schmelzpunkt nicht anschmelzen.
Die in die Webfächer 7 eingetragenen Schußfäden aus synthetischen Faserrn 8 können mit den thermoplastischen Fasern 9 einen gemeinsamen Faden 10 bilden, wie in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellt. Die thermoplastischen Fasern 9 können aber auch als separater Faden neben dem Schußfaden aus hochfesten Fasern 8 in jeweils ein und demselben Webfach 7 liegen, wie in einem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 dargestellt. Die thermoplastischen Fasern 9 können als Stapelfasern, Multifilamente oder Monofilamente verarbeitet sein. Gleiches gilt für die Schußfäden 8 und die übrigen Schußfäden 6 und Kettfäden 5.
Die Anzahl der Webfächer 7 mit thermoplastischen Fasern 9 ist wählbar, wobei allerdings zwischen jeweils zwei Webfächern 7 mit thermoplastischen Fasern 9 mindestens ein Webfach ohne thermoplastische Fasern, d. h. nur mit synthetischen Fasern liegt. Die Webfächer 7 liegen somit beabstandet zueinander. Vorzugsweise liegen jeweils 1 bis 10 Schußfäden 6 zwischen den Webfächern 7 mit thermoplastischen Fasern, wobei die daraus resultierenden einzelnen Abstände zwischen jeweils zwei Webfächern 7 über eine Schnittlänge variieren können. Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel sind in jedes vierte Webfach neben den synthetischen Fasern mit höherem Schmelzpunkt auch thermoplastische Fasern 9 eingelegt. Besonders bevorzugt ist, daß in jeweils jedem dritten bis fünften Webfach eines Schnittbereichs thermoplastische Fasern 9 vorgesehen sind.
Der Schußfaden 8, der zusammen mit thermoplastischen Fasern 9 in die Webfächer 7 eingetragen ist, kann einen zweiten Garntiter besit­ zen, der vorzugsweise kleiner ist als der erste Garntiter der anderen Kettfäden 5 und Schußfäden 6. Der zweite Garntiter beträgt hier nur 50% des ersten Garntiters, nämlich beispielsweise bei der Verwendung von Glasfasern 68 tex für die Schußfäden 6 ohne Zusatz von thermoplastischen Fasern und 34 tex für die Schußfäden 8 mit Zusatz thermoplastischer Fasern. Der zweite Garntiter kann insbesondere 30 bis 100% des ersten Garntiters betragen, besonders bevorzugt 45 bis 55%. Die die textile Ware aufbauenden Fäden 4, 5, 6 und 10 können dann gleiche oder ähnliche Durchmesser haben.
Gemäß dem in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel besitzen alle Schußfäden 6, und Kettfäden 5 auch den gleichen Garntiter und de­ finieren damit einen ersten Garntiter. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, daß insbesondere die Kettfäden 5 einen weiteren,von dem ersten und zweiten Garntiter verschiedenen Garntiter aufweisen.
Der Gewichtsanteil der thermoplastischen Fasern 9, der mit mindestens einem Schußfaden aus synthetischen Fasern 8 in ein Webfach 7 ein­ getragen ist, ist vorzugsweise höher als der Gewichtsanteil des Fadens 8. Bei dem genannten Beispiel wird ein Faden 8 mit 34 tex und ein Faden 9 mit 44 tex eingetragen.
Ober- und Unterware 2 und 3 sind durch in Kettrichtung eingewebte Polfä­ den 4 mit Abstand zueinander verbunden. Die Art der Einbindung der Polfäden 4 erfolgt hier in W-Bindung, kann aber auch in V-Bindung erfol­ gen. Die Einbindung der Polfäden 4 erfolgt dabei vorzugsweise so, daß mindestens ein mit thermoplastischen Fasern 9 kombiniert eingetragener Schußfaden 8 umschlungen wird. Die Zahl der Polfäden 4 pro m2 sowie die Länge der Polfäden 4 kann an das zu erzielende Füllgewicht und/oder die gewünschte Stützwirkung angepaßt werden. Gemäß der dargestellten Aus­ führungsbeispiele umschlingen zwei kreuzende Polfäden 4 jeweils 3 Schußfäden 6, 8 in einer W-Bindung, wobei die Länge der Polfäden 4 zwischen Ober- und Unterware 2 und 3 bei 4 bis 6 mm liegt, kann jedoch zwischen 1 und 50 mm variieren. Die Dichte der Polfäden liegt vorzugs­ weise zwischen 3 Millionen Polfäden/m2 und 0,1 Millionen Polfäden/m2.
Als synthetische Fasern mit einem ersten Schmelzpunkt sind Polyester oder hochfeste Fasern, wie beispielsweise Glas, Kohlenstoff oder Aramid, ein­ setzbar. Vorzugsweise ist das textile Flächengebilde bis auf die thermo­ plastischen Fasern 9 aus einer Faserart, insbesondere Glasfasern, aufge­ baut.
Die thermoplastischen Fasern 9 mit einem zweiten Schmelzpunkt, der nied­ riger als der erste Schmelzpunkt ist, können insbesondere aus Polyethylen, Polyester oder Polypropylen bestehen.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, wo die Kettfadenrichtung durch einen Pfeil K und die Schußfadenrichtung durch einen Pfeil S angezeigt sind, werden bei im wesentlichen in Kettrichtung verlaufenden Schnittlinien (A) zum Zer­ schneiden des textilen Flächengebildes 1 in einzelne Bänder wählbarer Breite neben den Schußfäden 6 auch immer die Schußfäden 10 durchtrennt, und zwar unabhängig davon welche Breite für die Bänder gewählt wird. Darüberhinaus ist die Breite der Bändchen auch unabhängig von einer Her­ stellungsbreite der Textilware einstellbar.
Ist das textile Flächengebilde vor dem Zerschneiden einer thermischen Behandlung unterzogen worden, bei der die thermoplastischen Fasern 9 an- und/oder aufgeschmolzen wurden, so werden entlang wählbarer Schnittlinien (A) stets eine Anzahl verklebter Schußfäden 8 durchtrennt, die den je­ weils zu äußerst liegenden Kettfaden 11 an Kreuzungspunkten 12 festhalten. Die Thermofixierung führt dazu, daß insbesondere bei einem aus hochfesten und thermoplastischen Fasern gebildeten Schußfaden die hochfesten Fasern eine Seele bilden in einem thermoplastischen Mantelmaterial.
Sofern auch Schnittlinien in Schußrichtung S gelegt werden sollen, können auch in Kettrichtung thermoplastische Fasern zusammen mit synthetischen Fasern eines höheren Schmelzpunktes vorgesehen werden.

Claims (14)

1. In einzelne Bänder einer Doppelpolware zerschneidbares textiles Flä­ chengebilde für Composite mit Ober- und Unterware aus verkreuzten Kett- und Schußfäden aus einen ersten Schmelzpunkt aufweisenden synthetischen Fasern mindestens, eines ersten Garntiters und mit Polfäden, die die Ober- und Unterware beabstandet zueinander verbinden, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zum Bilden von verklebten Kreuzungspunkten (12) entlang wählbarer, im wesentlichen in Kettfadenrichtung (K) verlaufender Schnittlinien (A) thermoplastische Fasern (9) mit einem zweiten, gegen­ über dem ersten tieferen Schmelzpunkt in eine über eine Schnittlänge verteilt liegende Anzahl von Webfächern (7) der Oberware (2) und der Unterware (3) zusammen mit mindestens einem Faden aus synthetischen Fasern (8) mit dem ersten Schmelzpunkt eingetragen sind und zwischen jeweils zwei Webfächern (7) mit eingetragenen thermoplastischen Fasern (9) mindestens ein Webfach ohne thermoplastische Fasern liegt.
2. Textiles Flächengebilde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polfäden (4) derart verlaufen, daß sie bei jeder Einbindung in die Ober- und Unterware (2 und 3) zumindest einen Schußfaden (7) mit thermoplastischen Fasern (9, 10) umschlingen.
3. Textiles Flächengebilde nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß auch Kettfäden aus thermoplastischen Fasern (9) zusammen mit mindestens einem Kettfaden aus synthetischen Fasern mit einem ersten Schmelzpunkt vorgesehen sind.
4. Textiles Flächengebilde nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der aus synthetischen Fasern (8) bestehende Kett- oder Schußfaden einen Garntiter aufweist, der geringer ist als der Garntiter der anderen Kettfäden (5) bzw. Schußfäden (6).
5. Textiles Flächengebilde nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß entlang der Schnittlinie zwischen jeweils zwei Webfächer (7) mit thermoplastischen Fasern (9) 1 bis 10 Webfächer ohne thermoplastische Fasern liegen.
6. Textiles Flächengebilde nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die thermoplastischen Fasern (9) und die synthe­ tischen Fasern (8) einen gemeinsamen Kett- bzw. Schußfaden (10) bilden.
7. Textiles Flächengebilde nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der zweite Garntiter des mit den thermoplastischen Fa­ sern (9) eingetragenen mindestens einen Fadens (8) aus synthetischen Fasern 30 bis 100%, vorzugsweise 45 bis 55%, des ersten Garntiters be­ trägt.
8. Textiles Flächengebilde nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Gewichtsanteil der thermoplastischen Fasern (9) in dem jeweiligen Kett- oder Schußfaden höher ist als der Gewichtsanteil der synthetischen Fasern mit dem ersten Schmelzpunkt.
9. Textiles Flächengebilde nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein Faden aus thermoplastischen Fasern (9) und ein Faden aus synthetischen Fasern (8) mit einem ersten Schmelzpunkt neben­ einanderliegend (gefacht) in Kett- bzw. Schußrichtung vorgesehen sind.
10. Textiles Flächengebilde nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem dritten bis fünften Webfach (7) einer vorgegebenen Schnittlänge thermoplastische Fasern (9) vorgesehen sind.
11. Textiles Flächengebilde nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die thermoplastischen Fasern (9) aus Polyester, Polyethylen oder Polypropylen bestehen.
12. Textiles Flächengebilde nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die synthetischen Fasern mit einem ersten Schmelz­ punkt aus Polyester oder hochfesten Fasern, wie insbesondere Glas, Kohlenstoff, Aramid, bestehen.
13. Textiles Flächengebilde nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schmelzpunkt mindestens 10°C über dem zweiten Schmelzpunkt liegt.
14. Textiles Flächengebilde nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die synthetischen Fasern (8) eine Seele in einem Mantel aus thermo­ plastischen Fasern (9) bilden.
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CN109735997A (zh) * 2019-02-28 2019-05-10 浙江理工大学 一种自接结三维整体夹芯机织结构及其织造方法
CN112359462A (zh) * 2020-09-14 2021-02-12 浙江弘景纺织科技有限公司 一种采用tpu纱线交织免背胶复合的墙布面料生产方法

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