DE602004007373T2

DE602004007373T2 - Gewebte verschlussprodukte

Info

Publication number: DE602004007373T2
Application number: DE200460007373
Authority: DE
Inventors: Howard A. Amherst KINGSFORD; Der-Shi Bedford WANG
Original assignee: Velcro Industries BV
Current assignee: Velcro Industries BV
Priority date: 2003-02-20
Filing date: 2004-02-19
Publication date: 2008-03-06
Anticipated expiration: 2024-02-20
Also published as: EP1622478B1; EP1622478A1; US20040166282A1; ES2289486T3; ATE366056T1; DE602004007373D1; WO2004073444A1

Description

TECHNISCHES GEBIET
Diese Erfindung bezieht sich auf gewebte Verschlußprodukte und spezifischer auf gewebte Befestigungs- bzw. Verschlußprodukte zur Verwendung bei Haken- und Schlaufenverschlüssen.
HINTERGRUND
Gewebte Verschlußprodukte beinhalten eine Gewebebasis, von welcher sich sehr kleine Befestigungs- bzw. Verschlußelemente erstrecken. Die Verschlußelemente sind bzw. werden durch ein Vorragen von Schlaufen aus Garnen von der Gewebebasis während des Web- bzw. Herstellungsverfahrens hergestellt. Schlaufen aus Mehrfilamentgarnen können als aufnehmende Verschlußelemente funktionieren bzw. fungieren. In anderen Fällen können Schlaufen aus Monofilamentfasern nach einem Weben geschnitten und/oder erwärmt bzw. erhitzt werden, um aufzunehmende Verschlußelemente auszubilden, die beispielsweise Haken- oder Pilzformen aufweisen. Allgemein sind die Monofilamentfasern, aus welchen die aufzunehmenden Verschlußelemente gebildet sind bzw. werden, in die Gewebebasis eingewebt, während die Multi- bzw. Mehrfilamentgarne, welche die Schlaufen bilden, in die Basis gewebt oder gewirkt sind.
Allgemein ist das Material der Fasern, die die Festlegungsbzw. Verschlußelemente bilden, in bezug auf Zähigkeit und Flexibilität und andere Eigenschaften ausgewählt, die für ein Funktionieren bzw. Fungieren als ein Befestigungs- bzw. Verschlußelement und in bezug auf eine Webbarkeit oder Einfachheit eines Wirkens verwendbar bzw. nützlich sind. In gleicher Weise ist das Material der Fasern, die die Gewebebasis ausbilden, in bezug auf eine Webbarkeit ausgewählt.
Um die Haken- oder Schlaufenelemente an der Gewebebasis zu sichern und die Fasern der Basis miteinander zu verbinden bzw. zu bonden, wird die Gewebebasis mit einem Bindemittel imprägniert. Allgemein ist das Bindemittel ein Polymermaterial. Der Binder fügt Festigkeit und Dauerhaftigkeit zu dem Verschlußprodukt hinzu und ermöglicht es ihm, einer Anzahl von Zyklen eines Schließens und Öffnens des Verschlusses ohne Lösen der Verschlußelemente von der Basis oder ohne Abnützen der Basis zu widerstehen.
Um einen Verschluß auszubilden, ergreifen aufzunehmende Verschlußelemente darüberliegende, aufnehmende Verschlußelemente. Bestimmte Befestigungs- bzw. Verschlußprodukte, die manchmal als "hermaphroditische" Verschlüsse bezeichnet werden, haben Felder bzw. Arrays, welche sowohl aufzunehmende als auch aufnehmende Verschlußelemente beinhalten und können einander somit selbst ergreifen.
Ein gewebter Verschluß, der als nächstliegender Stand der Technik betrachtet wird, ist in US 5656351 geoffenbart.
ZUSAMMENFASSUNG
Die Erfindung stellt ein Verschlußprodukt mit verbesserten Flammenwiderstandseigenschaften zur Verfügung. Gewebte Verschlußprodukte sind bzw. werden zur Verfügung gestellt, welche eine gute Flammbeständigkeit besitzen können, wie dies in ASTM D 4391 definiert ist. Einige bevorzugte Verschlußprodukte können in Anwendungen verwendet werden, die strenge Sicherheitsspezifikationen besitzen, wie in einem kommerziellen Flugzeug. Die Verschlußprodukte können auch eine gute Festigkeit und Dauerhaftigkeit zur Verfügung stellen.
In einem Aspekt stellt die Erfindung eine Verschlußkomponente zur Verfügung, beinhaltend: (a) eine gewebte Gewebebasis, beinhaltend flammbeständige Fasern; und (b) eingewebt in die Gewebebasis eine Mehrzahl von Fasern aus einem Polymer, welches schmelzen oder sich auflösen wird, wenn es einer Flamme ausgesetzt ist, wobei die Fasern Befestigungs- bzw. Verschlußelemente, die sich von einer breiten Seite der Basis erstrecken, für einen lösbaren Eingriff mit einer assoziierten bzw. zugehörigen Verschlußkomponente bilden.
Einige Implementierungen beinhalten eines oder mehrere der folgenden Merkmale. Die Verschlußkomponente beinhaltet weiterhin ein Bindemittel, beinhaltend ein flammbeständiges Material. Vorzugsweise besteht das Bindemittel im wesentlichen aus einem flammbeständigen Material. Die gewebte Gewebebasis beinhaltet Glasfasern. Das Polymer beinhaltet Polyetheretherketon. Das flammbeständige Material beinhaltet Natriumsilikat. Die Verschlußelemente beinhalten Schlaufen. Die Verschlußelemente beinhalten aufzunehmende Verschlußelemente, beispielsweise Haken.
In einem anderen Aspekt stellt die Erfindung einen Verschluß zur Verfügung, beinhaltend: (a) eine gewebte Gewebebasis, die aus Glasfasern gebildet ist; (b) gewebt in die Gewebebasis eine Mehrzahl von Verschlußelementen, die aus Polyetheretherketonharz gebildet sind; und (c) ein Bindemittel, bestehend im wesentlichen aus Natriumsilikat.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung stellt einen Haken- und Schlaufenverschluß zur Verfügung, beinhaltend eine Hakenkomponente und eine Schlaufenkomponente, die für einen Eingriff mit Hakenkomponenten konfiguriert ist, wobei die Haken- und Schlaufenkomponente beide eine ausreichende Flammbeständigkeit aufweisen, um den Erfordernissen von DOT/FAA/AR-99/44 zu genügen.
Es wurde gefunden, daß Befestigungs- bzw. Verschlußprodukte effektiv bzw. wirksam aus den hier beschriebenen Materialien gewebt werden können, um einen Verschluß auszubilden, der Entflammbarkeits-Rauchfreigabe- bzw. -abgabe- und Wärmeabgabeeigenschaften aufweist, die ausreichend sind, um den Erfordernissen für eine Verwendung in einem kommerziellen Flugzeug, beispielsweise in den Passagierabteilen eines derartigen Flugzeugs zu genügen, während immer noch effektive Verschlußeigenschaften zur Verfügung gestellt werden. Einige der Verschlußprodukte können den Standards von NFPA 701, FAR 25.853 (Erfordernisse für Abteilinnere) und/oder den neuen Flammenbeständigkeitskriterien, die gerade entwickelt werden, der United States Federal Aviation Administration (FAA (DOT/FAA/AR-99/44)) genügen.
Ein anderer Aspekt der Erfindung stellt ein Sichern eines Gegenstands an Ort und Stelle an Bord eines Flugzeugs mit den Verschlußkomponenten zur Verfügung, die hierin beschrieben sind.
Die Details von einer oder mehreren Ausbildung(en) der Erfindung sind bzw. werden in den beiliegenden Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung dargelegt. Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der Beschreibung und den Zeichnungen und aus den Ansprüchen ersichtlich werden.
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine diagrammartige bzw. schematische, perspektivische Ansicht eines gewebten Verschlußprodukts.
2 ist eine stark vergrößerte, perspektivische Ansicht der Hakenkomponente des Verschlußprodukts von 1.
3 ist eine stark vergrößerte Querschnittsansicht der Schlaufenkomponente des Verschlußelements von 1.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Ein Beispiel eines gewebten Befestigungs- bzw. Verschlußprodukts 10 ist in 1 gezeigt. Das gewebte Verschlußprodukt 10 beinhaltet eine Schlaufenkomponente 11 und eine Hakenkomponente 13, die für einen Eingriff in die bzw. mit der Schlaufenkomponente 11 konstruiert ist. Die Schlaufenkomponente 11 beinhaltet eine Mehrzahl von Schlaufen 14, welche in eine Gewebebasis oder einen "Grund" 16 gewebt oder gewirkt sind. Die Hakenkomponente 13 beinhaltet Haken 12, welche in einen ähnlichen Grund bzw. Boden 16 eingewebt sind. Um die Haken und Schlaufen, die hierin als Festlegungs- bzw. Verschlußelemente bezeichnet werden, an dem Grund 16 zu sichern, ist der Grund mit einem Bindemittel 19 imprägniert (siehe 2, in welcher das Bindemittel 19 durch gepunktete Linien dargestellt ist). Zusätzlich zu einem Sichern der Verschlußelemente bindet bzw. bondet das Bindemittel auch die Fasern 18, die den Grund ausbilden, an- bzw. miteinander, wodurch die strukturelle Integrität des Verschlußprodukts verbessert wird.
Bezugnehmend auf 2 und 3 ist die Gewebebasis 16 aus einem verflechtenden bzw. verkettenden Muster von Fasern, beinhaltend Kettgarne 26, welche sich in der Kettrichtung erstrecken, und Schußfäden 24, welche sich in der Schußrichtung erstrecken, hergestellt. Einige der Kettgarne werden verwendet, um die Haken 12 oder Schlaufen 14 auszubilden. Diese Kettgarne sollten aus einem Material sein bzw. bestehen, welches zur Verwendung als ein Verschlußelement geeignet ist, und somit werden diese Fasern allgemein ein größeres Erfordernis für Zähigkeit und Flexibilität als Garne besitzen, welche lediglich den Grund ausbilden. Die Garne, welche lediglich den Grund ausbilden (in den meisten Fällen alle der Schußfäden bzw. Schußgarne und einige der Kettgarne), sind aus flammbeständigen Fasern gebildet.
Geeignete flammbeständige Fasern beinhalten Glasfasern. Geeignete Glasfasern beinhalten Multi- bzw. Mehrfilamentgarne, welche ein Denier von etwa 200 bis 800 aufweisen. Derartige Garne sind allgemein kommerziell, beispielsweise von Owens Corning, erhältlich. Andere geeignete Fasern können Fasern beinhalten, die aus Polyetheretherketon (PEEK), Polyphenylensulfid (PPS), Kohlenstoff, Keramik, Polyamidimid (PAI), Polyarylensulfid (PAS), Novoloiden, Basalt und rostfreiem Stahl gebildet sind.
Geeignete Bindemittelmaterialien versehen das Verschlußprodukt mit den Flammenbeständigkeitseigenschaften, welche für eine spezielle Anwendung gefordert sind. Ein Bindemittel, welches eine exzellente Flammbeständigkeit zur Verfügung stellt, ist eine Silikatlösungsbeschichtung, die auch als eine Wasserglaslösung bekannt ist. Derartige Lösungen sind bzw. werden weit verbreitet als feuerhemmend bzw. flamm widrig in Textilien verwendet, und sind leicht kommerziell verfügbar bzw. erhältlich. Ein geeignetes Bindemittel ist beispielsweise LADH7413, ein einteiliger thermo- bzw. wärmehärtender, auf Lösungsmittel basierender Kleber, der von Bostik Findley in Middleton, Massachusetts erhältlich ist.
Die Garne, welche die Hakenelemente 12 und die Schlaufenelemente 14 ausbilden, sind aus einem Polymermaterial gebildet, welches sich auflösen oder schmelzen wird, wenn es Feuer oder sehr hohen Temperaturen ausgesetzt wird, wie sie in einem Feuer angetroffen würden. Es wurde gefunden, daß das Schmelzen oder die Disintegration bzw. Auflösung dieser Garne verhindert, daß die Garne Feuer über die Länge und die Breite des Verschlußprodukts fortpflanzen.
Bevorzugte Polymere sind selbstlöschend und zeigen eine niedrige Entflammbarkeit (UL94), Entzündbarkeit (beschränkender Sauerstoffindex bzw. Limiting Oxygen Index, ASTM D2863-95) und Rauch und toxische Gasemission (spezifisch optische Dichte, ASTM E662-95). Allgemein bevorzugte Polymere haben eine UL94 Entflammbarkeitsbewertung von V-0 bei 1,45 mm Dicke, einen beschränkenden Sauerstoffindex von etwa 30-45 %, und eine spezifische optische Dichte von 50 oder weniger. Ein geeignetes Polymer ist Polyetheretherketon (PEEK).
Vorzugsweise sind die Garne, die für die Hakenelemente verwendet werden, Einzelfaden- oder Monofilamentgarne, die ein Denier von etwa 200 bis 600 aufweisen, und die Garne, die zum Ausbilden der Schlaufenelemente verwendet werden, sind Mehrfilamentgarne, die ein Denier von 100 bis 600 und eine Fadenzahl von etwa 5 bis 30 aufweisen. Vorzugsweise haben beide Garne eine Zähigkeit bzw. Festigkeit von wenigstens 4 Gramm/Denier. Geeignete PEEK Garne sind beispielsweise von ZYEX Ltd., Stonedale Road, Stonehouse, United Kingdom GL10 3RQ verfügbar.
Vorzugsweise ist das Verschlußprodukt im wesentlichen frei von Komponenten, welche die Flammbeständigkeit des Produkts nachteilig beeinflussen würden und/oder nicht akzeptable Niveaus von Rauch und/oder Gasemissionen bilden würden, wenn das Produkt Feuer ausgesetzt wird.
Typischerweise, jedoch nicht ausschließlich, haben die Hakenelemente 12 Höhen in dem Bereich von 0,050 Zoll (0,127 Zentimeter) bis 0,10 Zoll (0,254 Zentimeter) und das Hakenelementfeld beinhaltet mehr als 100 Hakenelemente pro Quadratzoll (15 Haken pro Quadratzentimeter) und in einigen Fällen mehr als 500 Hakenelemente pro Quadratzoll (76 Haken pro Quadratzentimeter). Allgemein haben die Schlaufenelemente 16 Höhen in der Größenordnung von 0,050 Zoll (0,127 Zentimeter) bis 0,150 Zoll (0,381 Zentimeter). Die Dichte des Schlaufenfelds kann fünf bis zwanzig Mal größer als jene des Hakenfelds sein, da, wie dies weiter unten beschrieben werden wird, die Schlaufenelemente allgemein aus Mehrfadengarnen gebildet sind, wobei jeder Faden bzw. jedes Filament fähig ist, ein Schlaufenelement auszubilden, während die Hakenelemente allgemein aus Monofilament- bzw. Einzelfädenfasern gebildet sind.
Die Dicke der Gewebebasis 16 ist bzw. wird in erster Linie durch die Last bzw. Belastung bestimmt, welcher das Produkt in einer Verwendung widerstehen muß. Typischerweise hat die Gewebebasis 16 des Verschlußprodukts eine Dicke von zwischen 0,012 Zoll (0,030 Zentimeter) und 0,10 Zoll (0,254 Zentimeter), jedoch kann sie in einigen Fällen eine Dicke von bis zu 0,50 Zoll (1,27 Zentimeter) oder noch mehr aufweisen. Für den Zweck dieser Anwendung sind bzw. werden Verschlußprodukte, die eine Basisdicke von mehr als 0,030 Zoll (0,076 Zentimeter) und eine Zugfestigkeit in der Kettrichtung von wenigstens 300 Pfund pro laufendem Zoll (53,6 Kilogramm pro laufendem Zentimeter) der Breite aufweisen, als Verschlußgewebe definiert. Verschlußgewebe sind zur Verwendung in eine Last bzw. Belastung tragenden Anwendungen geeignet und können auch verwendet werden, um ein Aussehen zu verbessern, und für Handhabungszwecke. Verschlußprodukte, die Basen dünner als 0,030 Zoll (0,076 Zentimeter) aufweisen, sind bzw. werden als Verschlußbänder definiert, welche in Anwendungen verwendet werden, die eine relativ geringe bzw. leichte Last involvieren.
Webetechniken zum Verankern von Verschlußelementen an der Gewebebasis 16 können in Kombination mit dem Bindemittelmaterial verwendet werden, um das Verankern zu verstärken.
Während Verschlußprodukte, die eine Hakenkomponente und eine gesonderte Schlaufenkomponente aufweisen, oben gezeigt und beschrieben wurden, können die hierin beschriebenen Komponenten auch in jeder gewünschten Art von Verschlußprodukt verwendet werden. Beispielsweise kann das Produkt gewebt sein, um sowohl aufzunehmende als auch aufnehmende Festlegungs- bzw. Verschlußelemente aufzuweisen, die sich von einer gemeinsamen Oberfläche erstrecken, so daß die einzelne bzw. Einzelverschlußkomponente sich zuverlässig selbst ergreifen kann, wie dies in der Technik bekannt ist.

Claims

Verschlußkomponente, eine gewebte Gewebebasis (16), beinhaltend Hammbeständige Fasern (18); und eingewebt in die Gewebebasis (16) eine Mehrzahl von Fasern aus einem Polymer, welches schmelzen oder sich auflösen wird, wenn es einer Flamme ausgesetzt ist, wobei die Fasern Befestigungs- bzw. Verschlußelemente, die sich von einer breiten Seite der Basis (16) erstrecken, für einen lösbaren Eingriff mit einer assoziierten bzw. zugehörigen Verschlußkomponente bilden.
Verschlußkomponente nach Anspruch 1, weiterhin umfassend ein Bindemittel (19), beinhaltend ein Hammbeständiges Material.
Verschlußkomponente nach Anspruch 2, wobei das Bindemittel (19) im wesentlichen aus dem Hammbeständigen Material besteht.
Verschlußkomponente nach Anspruch 2 oder 3, wobei das Hammbeständige Material Natriumsilikat umfaßt.
Verschlußkomponente nach Anspruch 2, 3 oder 4, wobei das Bindemittel (19) einen thermohärtenden Polymerkleber bzw. -klebstoff umfaßt.
Verschlußkomponente nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die gewebte Gewebebasis (16) Glasfasern umfaßt.
Verschlußkomponente nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Polymer Polyetheretherketon umfaßt.
Verschlußkomponente nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Gewebebasis (16) ein ineinandergreifendes bzw. verschachteltes Muster von Fasern umfaßt, beinhaltend Kettfäden (26) und Schußfäden (24), wobei einige der Kett- oder Schußfäden (26, 24) die Hammbeständigen Fasern (18) umfassen, und andere von entweder den Kett- oder Schußfäden (26, 24) die Fasern umfassen, die Verschlußelemente ausbilden.
Verschlußkomponente nach Anspruch 8, wobei die Hammbeständigen Fasern (18) im wesentlichen alle von entweder den Kett- oder Schußfäden (26, 24) umfassen.
Verschlußkomponente nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Fasern, die die Verschlußelemente ausbilden, eine Festigkeit bzw. Zähigkeit von wenigstens 4 Gramm/Denier aufweisen.
Verschlußkomponente nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verschlußelemente Schlaufen (14) umfassen.
Verschlußkomponente nach Anspruch 11, wobei die Fasern, die die Schlaufen (14) ausbilden, Mehrfädengarne umfassen, die ein Denier zwischen etwa 100 und 600 und eine Faden- bzw. Faserzählung von zwischen etwa 5 und 30 Fäden bzw. Fasern pro Garn aufweisen.
Verschlußkomponente nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Verschlußelemente aufzunehmende Verschlußelemente (12) umfassen.
Verschlußkomponente nach Anspruch 13, wobei die Fasern, die die aufzunehmenden Verschlußelemente (12) ausbilden, Einzelfädengarne umfassen, die ein Denier von zwischen etwa 200 und 600 aufweisen.
Verschlußkomponente nach Anspruch 13 oder 14, wobei die aufzunehmenden Verschlußelemente (12) Schlaufen ergreifende Elemente umfassen.
Verschlußkomponente nach Anspruch 13, wobei die aufzunehmenden Befestigungselemente (12) Haken umfassen.
Verschlußkomponente nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Polymer einen UL94 Flammbarkeitswert von V-0 bei 1,45 Millimeter Dicke aufweist.
Verschlußkomponente nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Polymer einen Limiting Oxygen Index bzw. begrenzenden Sauerstoffindex von etwa 30 Prozent bis etwa 45 Prozent aufweist.
Verschlußkomponente nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Polymer eine Specific Optical Density bzw. spezifische optische Dichte von kleiner als etwa 50 aufweist.
Verschlußkomponente nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Hammbeständigen Fasern (18) aus einem Material, gewählt aus der Gruppe, bestehend aus Glas, Polyetheretherketon, Polyphenylensulfid, Kohlenstoff, Keramik, Polyamidimid, Polyarylensulfid, Novoloiden, Basalt und rostfreiem Stahl bestehen.
Verfahren zum Sichern eines Gegenstands an Bord eines Flugzeugs, wobei das Verfahren umfaßt: Sichern einer Verschlußkomponente an dem Gegenstand, und einer zusammenpassenden bzw. abgestimmten Verschlußkomponente an dem Flugzeug, wobei wenigstens eine der Verschlußkomponenten eine gewebte Gewebebasis (16) umfaßt, die Hammbeständige Fasern (18) beinhaltet, und gewebt in die Faserbasis (16) eine Mehrzahl von Fasern eines Polymers, welches schmelzen oder sich auflösen wird, wenn es einer Flamme ausgesetzt wird, wobei die Fasern, die Verschlußelemente ausbilden, sich von einer breiten Seite der Basis (16) zum lösbaren Ergreifen mit der anderen Verschlußkomponente erstrecken; und ineinander Eingreifen der Verschlußkomponenten, um lösbar den Gegenstand an einem gewünschten Ort an Bord eines Flugzeugs zu sichern.