DE4447545C2 - Verfahren zur Herstellung eines Flächengebildes aus synthetischen Polymeren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Flächengebilden aus synthetischen Polymeren. Das Flächengebilde wird aus Filamenten gebildet, die in Schichten ange­ ordnet und punktförmig über den Querschnitt verbunden sind.

Die Herstellung von Flächengebilden direkt aus synthetischen Polymeren durch Verkleben von Filamentvliesen ist bekannt (DE 26 53 853 A1). 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 Einwir­ kung von Druck und Temperatur erfolgt, wird an diesen Stellen ein Folieeffekt erreicht. Da­ durch 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 ausrei­ chende Haftung miteinander aufweisen.

Aus der DD-PS 2 65 437 ist die Herstellung eines Nähgewirkes auf der Grundlage eines unver­ festigten Filamentvlieses bekannt. Dabei wird das unverfestigte Filamentvlies aus Filament- bzw. Kapillarfadenscharen gebildet, welche annähernd rechtwinklig zur Gewirkekante orien­ tiert sind und durch Maschenbildung eines Bindefadensystems zu einem Flächengebilde verfe­ stigt 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 grö­ ßeren Anzahl von Glasseidenfäden besteht, mittels Wirknadeln querreihig durchstochen und durch ein maschenbildendes Fadensystem verfestigt wird. Dabei handelt es sich um das Über­ nähen eines Wirrfadengeleges, welches der Arbeitsstelle einer maschenbildenden Verarbei­ tungsmaschine direkt vorgelegt wird.

Aus der DD-PS 58 158 ist weiterhin bekannt, eine Verfestigung von Filamentschichten durch Bildung von Maschen aus Filamenten, die aus der Filamentschicht entnommenen werden, zu erzielen. Diese Verfahrensweise scheiterte daran, daß es nicht möglich ist, die glatten Filamen­ te, die als Vlies oder Schicht keinen Zusammenhalt aufweisen, als lose übereinander gelegte Filamentschicht geordnet einer Verarbeitungsstelle zuzuführen. Es treten dabei starke Ver­ schiebungen 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 ausrei­ chende Stabilität in alle Richtungen bei geringeren Dehnungswerten vorhanden ist.

Gelöst wird die Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Hierbei werden die Filamente aus synthetischen Polymeren zu einem Vlies gelegt, geschichtet und verdichtet werden, dabei zwischen einzelnen Filamentschlaufen des Fi­ lamentvlieses 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 erfindungsge­ mäße Flächengebilde weist dadurch über die Fläche verteilt gezielt unterschiedliche Verbin­ dungen auf, welche unterschiedliche Festigkeiten und Strukturen im textilen Erzeugnis bewir­ ken 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. Ma­ schenstäbchen verarbeiten. Zu diesem Zweck dringen die Nadeln der Einrichtung in das ver­ dichtete Filamentvlies ein, lösen oder lockern dabei die adhäsiven Bindungen zwischen den Fi­ lamenten auf, verschlingen die erfaßten Filamente miteinander und bilden aus Filamentschlau­ fen Maschen. Dadurch werden die durch den Eintritt der Nadeln im Vlies gelockerten Fila­ mente 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 Ausbildungen 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 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 Filament­ schichten 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 ein­ zelne Filamente erfassen und diese miteinander verschlingen und Filamentschlaufen zu Ma­ schen 2 verarbeiten. Dabei werden in den Bereichen der Maschenbildung die adhäsiven Bin­ dungen zwischen einzelnen Filamenten aufgelöst bzw. aufgelockert. Das Lösen der punktför­ migen Haftverbindungen 3 zwischen den Filamentschlaufen des Filamentvlieses 4 kann gezielt an ausgewählten Stellen unmittelbar nach der Vliesbildung bzw. zeitlich und/oder örtlich ver­ setzt erfolgen.

Wie der in Fig. 2 dargestellte Querschnitt des Flächengebildes zeigt, werden die einzelnen Fi­ lamente des Filamentvlieses 4 in die aus den Filamentschlaufen gebildeten Maschen 2 einge­ klemmt. Durch das Einstechen der Nadeln in die Filamentschichten 1 werden die in den Berei­ chen der Maschenbildung 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 nebenein­ anderliegenden Maschenstäbchen 6 und Maschenreihen 7 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 dgl. zwischen beispielsweise zwei Filamentvliesen 4, zusätzliche Ef­ fekte erzielt werden.

Des weiteren besteht die Möglichkeit, das erfindungsgemäße Flächengebilde mit anderen vor­ gefertigten textilen oder nichttextilen Flächengebilden 5, wie beispielsweise Gewebe, Gewirke, Vliesstoff, Folie, Gelege oder dgl. zu verbinden, die ein oder beidseitig auf dem Filamentvlies 4 aufgelegt sind und durch die Filamentmaschen 2 am Filamentvlies angebunden sind.

Die Fig. 4 zeigt ein Beispiel für die Verbindung eines Filamentvlieses 4 mit einem zusätzli­ chen Faservlies 5, welches gleichzeitig durch die Maschen 2 verfestigt wird, indem aus einzel­ nen Filamentschlaufen des abdeckenden Filamentvlieses 4 Maschen 2 geformt werden, die durch das Faservlies 5 hindurch gezogen werden und an der Oberfläche des Faservlieses 5 Ma­ schenstäbchen 6 bilden.

Claims (7)

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 mit der Bildung von Maschen (2) aus den Filamentschlaufen des Filamentvlieses (4) ein zusätzlich zugeführtes Faservlies (5) verfestigt wird.

3. Flächengebilde, bestehend aus Filamenten, die in Schichten angeordnet und punktförmig über den Querschnitt verbunden sind, hergestellt gemäß Anspruch 1, 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.

4. Flächengebilde nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Filamentvliese (4) durch Maschen (2) aus Filamentschlaufen verbunden sind.

5. Flächengebilde nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß alle Komponenten des Flächengebildes aus einem Polymer oder unterschiedlichen Polymeren bestehen.

6. Flächengebilde nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die synthetischen Filamente vollständig oder teilweise aus recycelten Granulaten bestehen.

7. Flächengebilde nach Anspruch 3 bis 6, 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.