DE4447725C2

DE4447725C2 - Flächengebilde aus synthetischen Polymeren

Info

Publication number: DE4447725C2
Application number: DE4447725A
Authority: DE
Inventors: Walter Kittelmann; Siegfried Ploch; Peter Boettcher; Dieter Blechschmidt; Rainer Lindner
Original assignee: Saechsisches Textilforschungsinstitut STFI eV
Current assignee: Saechsisches Textilforschungsinstitut STFI eV
Priority date: 1994-07-15
Filing date: 1994-07-15
Publication date: 1999-10-21
Anticipated expiration: 2014-07-16

Description

Die Erfindung betrifft ein Flächengebilde aus synthetischen Polymeren, bei dem Filamente in Schichten angeordnet und punktförmig über den Querschnitt verbunden sind sowie ein Verfahren zur Herstellung des Flächengebildes.

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 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 265 437 A1 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 240 920 A1 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 die Filamentschichten durch Fasermaschen verbunden sind, die aus den Fasern eines Faservlieses gebildet sind, wobei die punktförmigen Verbindungen zwischen den einzelnen Filamentschlaufen in den Bereichen der Fasermaschen vollständig oder teilweise aufgehoben sind und ein Verbund der Filamentschichten in diesen Bereichen ausschließlich durch Fasermaschen erfolgt. 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. Das erfindungsgemäße Flächengebilde weist dadurch über die Fläche verteilt gezielt unterschiedliche Verbindungen aus, 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. Die Verbindung des Filamentvlieses mit einem zusätzlichen Faservlies gewährleistet die gewünschten Eigenschaften, wie textiler Griff, Stabilität und geringe Dehnungswerte des Flächengebildes. 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 Fasermaschen,

Fig. 2 einen schematischen Querschnitt gemäß Fig. 1,

Fig. 3 das erfindungsgemäße Flächengebilde mit zwei Filamentvliesen,

Fig. 4 das erfindungsgemäße Flächengebilde mit einer zusätzlich angeordneten Fadenlage.

Das in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße Flächengebilde besteht aus Filamentschichten 1, die durch Einwirkung von Temperatur und Druck verdichtet sind, so daß in den Filamentschichten 1 zwischen einzelnen Filamenten ein punktförmiger Haftverbund 3 vorhanden ist. Die Filamentschichten 1 sind mittels Fasermaschen 2 verbunden, die aus den Fasern eines vorzugsweise querorientierten Faservlieses 5 gebildet sind. Zu diesem Zweck wird das aus den Filamentschichten 1 gebildete Filamentvlies 4 gemeinsam mit dem Faservlies 5 einer mit einem Vielnadel-System ausgestatteten Einrichtung zugeführt. Die Nadeln dieser Einrichtung sind so ausgelegt, daß diese zuerst in das Filamentvlies 4 einstechen und das Filamentvlies 4 vollständig durchdringen. Anschließend stechen die Nadeln in das Faservlies 5 ein, erfassen dabei Fasern, die anschließend in Form von Fasersträngen durch das Filamentvlies 4 gezogen und auf der Oberfläche des Filamentvlieses 4 zu Maschen 2 abgeschlagen werden. Dabei werden in den Bereichen der Maschenbildung die adhäsiven Bindungen zwischen einzelnen Filamenten des Filamentvlieses 4 aufgelöst bzw. aufgelockert. Das Lösen der punktförmigen Verbindungen 3 zwischen den Filamentschlaufen des Filamentvlieses 4 kann gezielt an ausgewählten Stellen unmittelbar nach der Vliesbildung bzw. zeitlich und/oder örtlich versetzt erfolgen.

Wie der in Fig. 2 dargestellte Querschnitt des Flächengebildes zeigt, werden die einzelnen Filamente des Filamentvlieses 4 in die aus den Fasern des Faservlieses 5 gebildeten Maschen 2 eingeklemmt. Während die Nadeln das Filamentvlies 4 durchstechen, werden in den Bereichen der Maschenbildung ursprünglich vorhandene punktförmige Haftverbunde 3 zwischen den einzelnen Filamentschlaufen aufgelöst, so daß in diesen Bereichen nur noch ein Maschenverbund vorhanden ist. Da die einzelnen Filamente des Filamentvlieses 4 jeweils in mehreren nebeneinanderliegenden 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 Filamentvlies 4 gewährleistet wird.

Durch den Einsatz von unterschiedlichen Polymeren in den Vliesen 4 und 5 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 dem Filamentvlies 4 und dem Faservlies 5 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.

In der Fig. 3 ist beispielsweise eine Verbindung von zwei Filamentvliesen 4, 4' durch Fasermaschen 2 dargestellt. Das Faservlies 5 ist dabei vorzugsweise zwischen den Filamentvliesen 4, 4' angeordnet. In den Bereichen zwischen den Maschen 2, 2' ist die durch das Verdichten erfolgte Verklebung der Filamente wieder gelöst, so daß sich zwischen den Maschen 2, 2' die losen vereinzelten Filamente befinden.

Gemäß Fig. 4 besteht weiterhin die Möglichkeit, auch drei- oder mehrschichtige Erzeugnisse herzustellen. Das Filamentvlies 4 wird dabei von einer Seite durch das Faservlies 5 und auf der anderen Seite durch eine Fadenlage 8 abgedeckt. Verbunden werden alle Elemente 4, 5 und 8 durch die Maschen 2, die aus den Fasern des Faservlieses 5 gebildet sind. Die aufgelegten Querfäden 8 sind durch die Maschen 2 am Filamentvlies 4 angebunden.

Claims

1. Flächengebilde aus synthetischen Polymeren, bei dem Filamente in Schichten angeordnet und punktförmig über den Querschnitt verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Filamentschichten (1) durch Fasermaschen (2) verbunden sind, die aus Fasern eines Faservlieses (5) gebildet sind, wobei die punktförmigen Verbindungen (3) zwischen den einzelnen Filamentschlaufen in den Bereichen der Fasermaschen (2) vollständig oder teilweise aufgehoben sind und ein Verbund der Filamentschichten (1) in diesen Bereichen ausschließlich durch die Fasermaschen (2) erfolgt.

2. Flächengebilde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Filamentvliese (4) durch Fasermaschen (2) verbunden sind.

3. Flächengebilde nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle Komponenten des Flächengebildes aus einem Polymer oder unterschiedlichen Polymeren bestehen.

4. Flächengebilde nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die synthetischen Filamente vollständig oder teilweise aus recycelten Granulaten bestehen.

5. Flächengebilde nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Vliesen (4, 5) andere vorgefertigte Flächengebilde oder streufähige Elemente (6), beispielweise Pulver, Granulat, Samen, Schnitzel oder dgl. bzw. stab- oder rohrförmige Elemente, angeordnet sind.

6. Verfahren zur Herstellung eines Flächengebildes 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 Fasermaschen (2) aus den Fasern eines Faservlieses (5) zu einem textilen Verbundstoff verfestigt werden, wobei in den Bereichen der Fasermaschen (2) die zeitweiligen punktförmigen Haftverbindungen (3) zwischen den einzelnen Filamentschlaufen vollständig bzw. fast vollständig gelöst werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß für die Bildung der Fasermaschen (2) ein zusätzliches Faservlies (5) zugeführt wird.