DE4447545A1 - Verfahren zur Herstellung eines Flächengebildes aus synthetischen Polymeren - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines Flächengebildes aus synthetischen Polymeren

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Flächengebildes aus synthetischen Polymeren, bei dem das Flächengebilde aus Filamenten gebildet wird, die in Schichten angeordnet und punktförmig über den Querschnitt verbunden sind.
Die Herstellung von Flächengebilden direkt aus synthetischen Polymeren durch Verkleben von Filamentvliesen ist bekannt (DE-OS 26 53 853). Dabei werden die Filamente zu einem Vlies gelegt und anschließend nach allgemein bekannten Verfahren thermisch behandelt, so daß ein stabiler Zusammenhang der Filamente erreicht wird. Da bei den bekannten Verfahren die thermische Verfestigung unmittelbar nach der Herstellung der Filamentschichten unter Einwirkung von Druck und Temperatur erfolgt, wird an diesen Stellen ein Folieeffekt erreicht. Dadurch verlieren die nach diesem Verfahren hergestellten Flächengebilde einen Teil ihrer textilen Eigenschaften. Sie sind unflexibel und relativ steif. Hinzu kommt, daß die Reißkraft derartiger Flächengebilde in allen Richtungen gering ist und hohe bis sehr hohe Dehnungswerte auftreten, die die Einsatzmöglichkeiten stark einschränken.
Die Verarbeitung von Filamentvliesen ohne thermische Verfestigung ist jedoch nicht möglich, da die Filamente auf Grund fehlender Kräuselung nur aufeinander liegen und keine ausreichende Haftung miteinander aufweisen.
Aus der DD-PS 2 65 437 ist die Herstellung eines Nähgewirkes auf der Grundlage eines unverfestigten Elementarfadenvlieses bekannt. Dabei wird das unverfestigte Elementarfadenvlies aus Elementarfaden- bzw. Kapillarfadenscharen gebildet, welche annähernd rechtwinklig zur Gewirkekante orientiert sind und durch Maschenbildung eines Bindefadensystems zu einem Flächengebilde verfestigt wird.
In der DD-PS 2 40 920 wird die Herstellung einer flächenförmigen textilen Verstärkungsmatte aus einem Fadengelege beschrieben, welches aus zufallsbedingt abgelegten Schleifen einer größeren Anzahl von Glasseidenfäden besteht, mittels Wirknadeln querreihig durchstochen und durch ein maschenbildendes Fadensystem verfestigt wird. Dabei handelt es sich um das Übernähen eines Wirrfadengeleges, welches der Arbeitsstelle einer maschenbildenden Verarbeitungsmaschine direkt vorgelegt wird.
Aus der DD-PS 58 158 ist weiterhin bekannt, eine Verfestigung von Filamentschichten durch Bildung von Maschen aus, aus der Filamentschicht entnommenen, Filamenten zu erzielen. Diese Verfahrensweise scheiterte daran, daß es nicht möglich ist, die glatten Filamente, die als Vlies oder Schicht keinen Zusammenhalt aufweisen, als lose übereinander gelegte Fadenschicht geordnet einer Verarbeitungsstelle zuzuführen. Es treten dabei starke Verschiebungen der Filamente bzw. der Filamentschichten zueinander auf, daß die erforderliche Gleichmäßigkeit nicht mehr gegeben ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Flächengebilde aus synthetischen Polymeren herzustellen, bei dem die textilen Eigenschaften weitestgehend erhalten bleiben und eine ausreichende Stabilität in alle Richtungen bei geringeren Dehnungswerten vorhanden ist.
Gelöst wird die Aufgabe dadurch, daß Filamente aus synthetischen Polymeren zu einem Vlies gelegt, geschichtet und verdichtet werden, dabei zwischen einzelnen Filamentschlaufen des Filamentvlieses punktförmige Haftverbindungen entstehen, die anschließend beim Verfestigen des Filamentvlieses zu einem Verbundstoff vollständig bzw. fast vollständig gelöst werden, indem Maschen aus Filamentschlaufen des Filamentvlieses gebildet werden.
Das erfindungsgemäße Flächengebilde weist dadurch über die Fläche verteilt gezielt unterschiedliche Verbindungen auf, welche unterschiedliche Festigkeiten und Strukturen im textilen Erzeugnis bewirken und somit wesentlichen Einfluß auf den Querschnitt und die Oberfläche des Produktes sowie dessen Eigenschaften nehmen.
Um die gewünschten Eigenschaften, wie textiler Griff, Stabilität und geringe Dehnungswerte des Flächengebildes zu gewährleisten, wird ein thermisch verfestigtes Filamentvlies einer mit einem Vielnadel-System ausgestatteten Einrichtung zugeführt. Die Nadeln dieser Einrichtung sind so ausgelegt, daß sie die Filamente miteinander verschlingen oder zu Maschen bzw. Maschenstäbchen verarbeiten. Zu diesem Zweck dringen die Nadeln der Einrichtung in das verdichtete Filamentvlies ein, lösen oder lockern dabei die adhäsiven Bindungen zwischen den Filamenten auf, verschlingen die erfaßten Filamente miteinander oder bilden aus Filamentschlaufen Maschen, in das Filamentvlies ein. Dadurch werden die durch den Eintritt der Nadeln im Vlies gelockerten Filamente von den Maschen geklemmt, wobei die Filamente untereinander nicht mehr verbunden sind. Da die Filamente nur schlaufenförmig und nicht maschenreihengerecht angeordnet sind, sind die einzelnen Filamente meist in mehreren nebeneinander und übereinander angeordneten Maschenstäbchen bzw. Maschenreihen enthalten. Weitere kennzeichnende Merkmale sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Ausführungsbeispiel
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles nachfolgend näher beschrieben. Die dazugehörigen Zeichnungen zeigen in
Fig. 1 das erfindungsgemäße Flächengebilde mit eingearbeiteten Filamentmaschen,
Fig. 2 einen schematischen Querschnitt gemäß Fig. 1,
Fig. 3 das erfindungsgemäße Flächengebilde mit einem zusätzlichen Faservlies und Querfäden
Fig. 4 das erfindungsgemäße Flächengebilde in Verbindung mit einem verfestigten Faservlies.
Das in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße Flächengebilde besteht aus Filamentschichten 1, die unter Einwirkung von Temperatur und Druck verdichtet werden, so daß in den Filamentschichten 1 zwischen einzelnen Filamenten ein punktförmiger Haftverbund 3 (Fig. 2) gebildet wird. Anschließend wird das aus den verdichteten Filamentschichten 1 gebildete Filamentvlies 4 einer Nadeleinrichtung zugeführt, deren Nadeln in das Filamentvlies 4 eindringen, dabei einzelne Filamente erfassen und diese miteinander verschlingen oder Filamentschlaufen zu Maschen 2 bzw. Maschenstäbchen verarbeiten. Dabei werden in den Bereichen der Maschenbildung die adhäsiven Bindungen zwischen den Filamenten aufgelöst bzw. aufgelockert. Wie der in Fig. 2 dargestellte Querschnitt des Flächengebildes zeigt, werden die einzelnen Filamente des Filamentvlieses 4 in die aus den Filamentschlaufen gebildeten Maschen 2 eingeklemmt. Durch das Einstechen der Nadeln in die Filamentschichten 1 werden die in den Bereichen der Maschenbildung die ursprünglich vorhandenen punktförmigen Haftverbunde 3 zwischen den einzelnen Filamenten aufgelöst, so daß in diesen Bereichen nur noch ein Maschenverbund vorhanden ist. Da die einzelnen Filamente des Filamentvlieses 4 jeweils in mehreren nebeneinanderliegenden Maschenstäbchen 9 und Maschenreihen 8 enthalten sind, wird verhindert, daß die Filamente aus den gebildeten Maschen 2 gleiten und somit ein fester Verbund der Filamente im Vlies 4 gewährleistet wird.
Durch den Einsatz von unterschiedlichen Polymeren in den Filamentvliesen 4 können in bezug auf Struktur, Farbe, Schrumpfbarkeit, Schmelzbarkeit oder dgl. gezielte Eigenschaften erreicht werden. Es können Filamente aus vollständig oder teilweise recycelten Granulaten verwendet bzw. durch Einlagerung von zusätzlichen Füllstoffen, wie beispielsweise Pulver, Granulate, Samen, Schnitzel oder usw. zwischen zwei Filamentvliesen 4 zusätzliche Effekte erzielt werden.
Des weiteren besteht die Möglichkeit, das erfindungsgemäße Flächengebilde mit anderen vorgefertigten textilen oder nichttextilen Flächengebilden, wie beispielsweise Geweben, Gewirken, Vliesstoffen, Folien, Gelegen oder dgl. zu verbinden.
Gemäß Fig. 3 besteht weiterhin die Möglichkeit, auch drei- oder mehrschichtige Erzeugnisse herzustellen. Das Filamentvlies 4 wird dabei auf einer Seite durch ein querorientiertes Faservlies 5 und auf der anderen Seite durch eine Fadenlage 6 abgedeckt. Verbunden werden alle Elemente 4, 5, 6 durch Maschen 2, die aus Fasern des Faservlieses 5 gebildet werden. Zu diesem Zweck werden die Nadeln des Vielnadel-Systems von der Seite der Fäden 6 durch die Fadenschar und das Filamemtvlies 4 hindurch in das Faservlies 5 geführt und anschließend die von den Haken erfaßten Fasern durch das Filamentvlies 4 und die Fadenschar 6 gezogen, zu Maschen 2 ausgebildet und auf der Fadenlage zu Maschenstäbchen 9 abgeworfen. Die auf das Filamentvlies 4 aufgelegten Querfäden 6 sind durch Fasermaschen 2 am Filamentvlies 4 angebunden.
Die Fig. 4 zeigt ein weiteres Beispiel für die Verbindung eines Filamentvlieses mit einem zusätzlichen Faservlies 7, welches gleichzeitig durch Maschen 2 verfestigt wird, indem aus einzelnen Filamentschlaufen des abdeckenden dünnen Filamentvlieses 4 Maschen 2 geformt werden, die durch das Faservlies 7 hindurch gezogen werden und an der Oberfläche des Faservlieses 7 Maschenstäbchen 9 bilden.

Claims (8)

1. Verfahren zur Herstellung von Flächengebilden aus synthetischen Polymeren, dadurch gekennzeichnet, daß Filamente aus synthetischen Polymeren zu einem Vlies (4) gelegt, geschichtet und unter Einwirkung von Temperatur und Druck verdichtet werden, so daß zwischen einzelnen Filamentschlaufen des Filamentvlieses (4) ein punktförmiger Haftverbund (3) gebildet wird, anschließend die verdichteten Filamentschichten (1) mechanisch durch die Bildung von Maschen (2) aus Filamentschlaufen des Filamentvlieses (4) zu einem textilen Verbundstoff verfestigt werden, wobei in den Bereichen der aus Filamenten gebildeten Maschen (2) die zeitweiligen punktförmigen Haftverbindungen (3) zwischen den einzelnen Filamentschlaufen vollständig bzw. fast vollständig aufgelöst werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verfestigenden Maschen (2) aus den Fasern eines zusätzlich zugeführten Faservlieses (5) gebildet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Bildung von Maschen (2) aus den Filamentschlaufen des Filamentvlieses (4) das zusätzlich zugeführte Faservlies (5) verfestigt wird.
4. Flächengebilde, bestehend aus Filamenten, die in Schichten angeordnet und punktförmig über den Querschnitt verbunden sind, hergestellt gemäß Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die punktförmigen Verbindungen (3) zwischen den einzelnen Filamentschlaufen in den Bereichen der Maschen (2) vollständig oder teilweise aufgehoben sind und ein Verbund der Filamentschichten in diesen Bereichen ausschließlich durch die Maschen (2) erfolgt, die aus Filamentschlaufen des Filamentvlieses (4) gebildet sind.
5. Flächengebilde nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Filamentvliese (4) durch Maschen (2) aus Filamentschlaufen verbunden sind.
6. Flächengebilde nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß alle Komponenten des Flächengebildes aus einem Polymer oder unterschiedlichen Polymeren bestehen.
7. Flächengebilde nach Anspruch 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die synthetischen Filamente vollständig oder teilweise aus recycelten Granulaten bestehen.
8. Flächengebilde nach Anspruch 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Filamentvliesen (4) andere vorgefertigte Flächengebilde oder streufähige Elemente, wie beispielsweise Pulver, Granulate, Samen, Schnitzel oder dgl. bzw. stab- oder rohrförmige Elemente eingelagert sind.
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