DE68908408T2 - Pulverförmiges bindemittel enthaltende teppichfaser. - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf Florteppiche, welche synthetisches Garn oder Fasern, natürliche Fasern oder Mischungen davon aufweisen, sowie auf ein durch Wärme aktiviertes Klebepulver mit einem wesentlich unterhalb jenem der Teppichfaser liegenden Schmelzpunkt. Bei einem Verfahren zum Herstellen eines Teppichs kann Klebepulver aufgebracht und während der Verfahrensschritte des Färbens und des Veredelns wärmeausgehärtet werden, was das Pulver dazu bringt, völlig zu schmelzen und an Stellen einander kreuzender Fasern zu fließen, um beim anschließenden Abkühlen eine Bindung zu bilden, womit die Eigenschaften und die Ausführung des fertigen Teppichs verändert werden.
• Es ist bekannt, nicht klebende Fasern mit potentiell klebrigen Fasern zu mischen, um ein Garn oder ein anderes textiles Gebilde herzustellen, dann die potentiell klebrigen Fasern zu aktivieren, um sie an mit ihnen in Berührung stehende Fasern zu binden, womit die letztlichen Gebrauchseigenschaften des Garnes verändert werden. Die US-A-2252999 sieht ein Verfahren vor, bei dem ein eine Mischung von nicht klebrigen und potentiell klebrigen Fasern aufweisendes Garn gebildet wird, die potentiell klebrigen Fasern aktiviert werden und die Fasern in ihrem klebrigen Zustande kompaktiert werden, so daß sie an den Berührungspunkten aneinander kleben. Die US-A-3877214 offenbart ein drehungsfreies Garn, das eine Polyamidfaser aufweist, welche als Bindekomponente unter einer relativ niedrigen Temperatur schmilzt. Die US-A-3494819 offenbart eine in einen Stoff eingebrachte Mischung von schmelzbaren und nicht schmelzbaren Polyäthylenterephthalatfasern, wobei der fertige Stoff auf die Schmelztemperaturen erhitzt wird, um eine verbesserte Beständigkeit gegen Pilling zu schaffen. Die US-A-3978267 offenbart ein im wesentlichen drehungsfreies, kompaktes Garn mit einem Anteil an potentiell klebrigen Fasern, die aktiviert wurden, um sie berührende Fasern zu binden.
• Die GB-A-1174354 offenbart ein Verfahren zur Versteifung von Schlaufen eines Schlaufenflorstoffes, indem auf die Schlaufen eine wäßrige Lösung eines in Wasser emulgierbaren thermoplastischen Harzes aufgebracht wird, welches Triazin und ein in Wasser lösliches Salz eines Metalles der Gruppe II (z.B. Zink oder Magnesium) enthält, und anschließend der Stoff getrocknet wird. Die Wirkung davon liegt in der Herstellung eines Stoffes, dessen Oberfläche kleine Schlaufen (ungeschnittene Schlaufen) mit einem verbesserten Härtegrad aufweist.
• Es ist bekannt, eine Stoffveredelung zu schaffen, indem man ein Pulver aus synthetischem, plastischen Material auf zumindest eine Seite des Stoffes ablagert, es dann bis zum Schmelzen erhitzt und dann die Veredelung aufbringt, wie in der BE-A-651292 gezeigt ist. In Beispiel IV wird die Rückseite des getufteten Teppichs so behandelt, um die Büschel zu stabilisieren, ihre dimensionelle Stabilität zu sichern und um für gleithemmende Eigenschaften zu sorgen.
• Die Verwendung thermoplastischer Fasern als Bindemittel in Kombination mit Strukturfasern, um selbstbindende, ungewebte Stoffe zu bilden, ist bekannt. Die US-A-2880112 offenbart die Verwendung von Nylon-6, um Viskoseseide und anderes Zellulosematerial zu binden, um waschbare, ungewebte Stoffe zu bilden.
• Die unveröffentlichte US-Patentanmeldung Serial-No. 934,389, die der EP-A-0324773 entspricht, welche unter den Stand der Technik nach Artikel 54(3) EPÜ fällt, bezieht sich auf eine Mischung synthetischen Garnes für Teppiche, welche eine Mischung nicht klebriger Fasern mit durch Hitze aktivierten klebrigen Fasern mit einem Schmelzpunkt aufweist, der wesentlich unterhalb jenes der nicht klebrigen Fasern liegt. Bei einem Verfahren zum Herstellen von Teppichen veranlaßt die Aussetzung des Garnes an übliche Verfahrensbedingungen zur Drehungsfixierung des Garnes die durch Hitze aktivierten Fasern, im wesentlichen vollständig zu schmelzen, ihre Identität als Faser zu verlieren und zu Stellen einander kreuzender Fasern zu fließen, um beim Abkühlen eine Bindung zu schaffen.
• Ein geschnittener Florteppich wird für gewöhnlich aus Stapelgarnen oder aus füllig gemachten, kontinuierlichen Filamentgarnen hergestellt. Beispielsweise wird eine Stapelfaser normalerweise kardiert, zu einem Band geformt und zu einem Einzelfaden versponnen oder umwunden, der typischerweise mit einem ähnlichen Garn verzwirnt und doubliert, um einen 2-fach doublierten oder 3-fach doublierten Fadenaufbau zu schaffen. Die Drehung dieses Garnes wird fixiert, indem eines von einigen handelsüblich verfügbaren Drehungsfixierverfahren angewandt wird. Bei einem typischen Verfahren wird der Faden durch eine erhitzte Kammer hindurchgeführt, während er sich in entspanntem Zustande befindet. Die Temperatur dieses Verfahrensschrittes ist für die richtige Drehungsfixierung der Grundfaser entscheidend, um die erwünschten Eigenschaften des letztlichen Teppichproduktes zu erhalten. Für Grundfasern aus Nylon-6 sind die Bedingungen für diesen Schritt typischerweise 195-200ºC bei einer Verweilzeit von etwa 60 Sekunden für das Suessen-Verfahren und 135-140ºC bei einer Verweilzeit von etwa 60 Sekunden für das Superba-Verfahren.
• In ähnlicher Weise wird fülliges kontinuierliches Garn aus Nylonfilament gemäß verschiedenen herkömmlichen Verfahren hergestellt. Drehen, Verflechten oder unmittelbares Verkabeln kann in den verschiedenen Verfahren angewandt werden. Beispielsweise wird ein 2-fach doublierter, verzwirnter Faden, der zwei Enden eines Fadens von 1185 Denier (10665 tex) aus 70 Filamenten miteinander vereinigt hergestellt und den herkömmlichen Drehungsfixierbedingungen, wie jenen für das obige Stapelgarn oder in einem Autoklaven bei 132ºC in Sattdampf bei einer Verweilzeit von etwa 60 Sekunden ausgesetzt.
• Mehrere Enden der drehungsfixierten Garne werden in einen Stoffrücken eingebaut, um eine Floroberfläche zu erzeugen, beispielsweise durch Tuften, Weben oder Schmelzbindung, und werden in herkömmlicher Weise veredelt, um das erwünschte Teppichprodukt zu erhalten.
• Florteppiche aus Nylon, Polyester oder anderem Florgarn wird mit 0,1 bis 5 Gewichtsprozent, basierend auf dem Gewicht des Florgarnes, eines durch Hitze aktivierten Klebepulvers mit einem Schmelzpunkt innerhalb des Bereiches von 100 bis 170ºC, vorzugsweise von 110 bis 150ºC, und einer Partikelgröße von 1 bis 300 um beschichtet. Für Florgarn aus Nylon ist ein bevorzugtes Klebepulver ein ternäres, aus der aus 6/6,6/12; 6/6,6/11; und 6/6,6/12,12 bestehenden Gruppe ausgewähltes Copolyamid. Das Pulver wird durch Erhitzung, beispielsweise etwa 60 Sekunden lang auf 195ºC, aktiviert. Der behandelte Teppich zeigt ein verbessertes Aussehen des Teppichtuftes, eine bessere Elastizität und Reinheit der Teppichoberfläche sowie eine verbesserte Abnützungsleistung.
• Die Anmelderin hat entdeckt, daß vieles an den zum Veredeln des Teppichs benötigten Standard-Erhitzungsbedingungen das pulverförmige Bindemittel zum Schmelzen und zum Fließen veranlaßt, um die Fasern und das Garn unter Beibehaltung der Drehung in Teppichen mit geschnittenem Flor miteinander zu verbinden, indem ein geringerer Anteil an durch Hitze aktiviertem pulverförmigen Bindemittel mit wesentlich geringerem Schmelzpunkt als dem der Grundfaser auf die Oberfläche des Teppichs mit geschnittenem Flor aufgebracht wird, worauf genügend erhitzt wird, um das Bindemittelpulver zu schmelzen, was es dazu bringt, an den Teppichfasern anzuhaften. Mit dieser Erfindung hergestellte Teppiche können hinsichtlich ihrer Oberfläche, der Ästhetik, des Griffes, der Dauerhaftigkeit und der Abnützungsleistung verbessert werden. Durch sorgfältige Auswahl des pulverförmigen Bindemittels kann vieles von der erwünschten Verbesserung durch Verwendung normaler Wärmequellen erhalten werden, die zur Teppichveredelung benötigt werden.
• Die Grundausbildung und die Grundfaser des Teppichs wird aus bekannten, für die Verwendung an Teppichen geeigneten Produkten ausgewählt. Bekannte Florgarne umfassen Wolle, Baumwolle, Rayon, Polypropylen, Nylon-6, Nylon-6,6 und Polyester. Bevorzugte Grundfasern für den Teppich schließen Polyamid-, insbesondere Nylon-6- und Nylon-6,6-, sowie Polyesterfasern, insbesondere Polyäthylenterephthalat, in einer Ausbildung mit geschnittenem Flor ein.
• Das pulverförmige Bindemittel wird so ausgewählt, daß es eine gute Adhäsion an der Grundfaser des Teppichs ergibt. Es ist wichtig, daß der Schmelzpunkt des pulverförmigen Bindemittels unter Umgebungsfeuchtigkeitsbedingungen im Bereiche von 110 bis 170ºC, vorzugsweise von 110 bis 150ºC, liegt, und daß die Partikelgröße des Pulvers 1 bis 300 um, vorzugsweise 25 bis 100 um, beträgt. Diese Bereiche sichern, daß das pulverförmige Bindemittel während herkömmlicher Teppichveredelungsverfahren schmelzen wird und doch entlang der Faser dort adäquate Klebeeigenschaften liefert, wo sie am wirksamsten sind.
• Eine bevorzugte Klasse von pulverförmigen Bindemittel für die Verwendung bei Grundfasern für den Teppich aus Polyamid sind ternäre Copolyamide, die in den benötigten Schmelzpunktbereich fallen und eine gute Klebung an der Faser liefern. Bevorzugte ternäre Copolyamide schließen die aus 6/6,6/11; 6/6,6/12 und 6/6,6/12,12 bestehende Gruppe ein. Copolyamide von der Art 6/6,6/12 und ein Verfahren zu ihrer Herstellung sind in der GB-A-1168704 geoffenbart. Ein Klebepulver aus in der Schmelze bindenden Copolyamid ist von EMS als GRILTEX 2G (Schmelzbereich 130 bis 140ºC) und von ATOCHEM als H005 (Schmelzbereich 120 bis 130ºC) im Handel erhältlich.
• Das pulverförmige Bindenittel wird durch Verfahren zur gleichmäßigen Aufbringung an der Oberfläche des Teppichs angebracht. Die Menge an aufgebrachtem pulverförmigen Bindemittel wird von der gewünschten Wirkung im letztlichen Teppich abhängen. Eine bevorzugte Menge liegt zwischen 0,1 bis 5,0 Gewichtsprozent, basierend auf dem Gewicht des die Oberfläche des Teppichs bildenden Florgarnes. Bevorzugter sind 0,5 bis 3,0 Gewichtsprozent. Eine Vorrichtung zum Aufbringen des Pulvers ist von der Nordson Corporation im Handel erhältlich und wird als zu einer Einheit ausgebildetes Pulversprühsystem beschrieben, das eine Flexi-Spray -Sprühkanone benützt. Andere geeignete Aufbringungsverfahren sind dazu im Stande, ein ähnliches erwünschtes Ergebnis zu erhalten, und umfassen die Streubeschichtung, den Tiefdruck, den Siebdruck und die Dispersionsbeschichtung.
• Durch Auswahl des thermisch aktivierten pulverförmigen Bindemittels und der Pulverpartikelgröße innerhalb der spezifizierten Gewichtsbereiche und Schmelzpunktbereiche ist es möglich die Eigenschaften für den Endgebrauch des fertiggestellten Teppiches zu verändern, um die Abnützungsbeständigkeit, die Elastizität zu verbessern, die Veränderung des Aussehens über die Zeit und mit dem Gebrauch zu verringern und den Griff, den Glanz und den augenscheinlichen Wert zu erhöhen. Die Denierzahl pro Filament, der Faserquerschnitt, die Art und Haufigkeit der Krimpung, die Garnstärke und die Drehungsgrade, die Oberflächenveredelung, die Schmelzviskosität, der Erweichungspunkt, der Schmelzpunkt, die Farbaffinität und andere Eigenschaften sind entscheidend, um ideale Eigenschaften im fertigen Produkt zu erreichen.
• Beim Gebrauch dieser Erfindung werden Bindepunkte zwischen den Fasern geschaffen, die das fertige Produkt festigen und dabei helfen, zu verhindern, daß die Garndrehung aufgeht, womit die Beibehaltung des Aussehens und andere Eigenschaften des Teppichs verbessert werden. Die normalen, für die Veredelung von Teppichen benutzten Verfahren, wie Trocknen in einem erwärmten Bereich nach dem Färben sowie Aushärten in einem Ofen, nachdem die sekundäre Rückenschicht des Teppichs angebracht worden ist, bringen das geschmolzene pulverförmige Bindemittel in ausreichender Weise dazu, in Abhängigkeit von den Schmelzflußeigenschaften des pulverförmigen Bindemittels und den Eigenschaften der Faseroberfläche zu den "Berührungspunkten" der Grundfasern zu fließen. Wenn der Teppich aus den Bedingungen erhöhter Temperatur heraustritt, erstarrt das Bindemittel und verkapselt oder bindet in einer dauerhaften Bindung zwei oder mehr Grundfasern miteinander.
• Der sich ergebende Teppich kann von vielerlei Formen sein, doch hätte eine typische Art etwa 1221 g/m² (36 Unzen pro Quadratyard) Oberflächengarn mit einer angebrachten Rückenschicht. Die Teppichausbildung hätte typischerweise eine Dicke von 3 mm (1/8") und einen 10 mm (3/8") hoch geschnittenen Flor und wird 23,7 g/m² (0,7 Unzen pro Quadratyard) an pulverförmigen Bindemittel aufweisen, das auf die Oberfläche aufgetragen ist. Der Teppich wäre unter Verwendung normaler Verarbeitungsverfahren gefärbt, getrocknet, an der Rückseite beschichtet und geschoren.
• Die Techniken dieser Erfindung schaffen einen Florteppich mit erhöhter Elastizität des Teppichtufts und verbesserter Abnützungsbeständigkeit. Der Teppich hat die Fähigkeit gezeigt, Fußabdrücken, einem Brechen und Abschattieren zu widerstehen.
BEISPIEL 1
• Eine Stapelfaser (Nylon-6) wurde zu Garnen von 3's/1 Baumwollzählung (C.C.) mit einer "Z"-Drehung von 1,89 Drehungen pro cm (TPC) (4,8 Drehungen pro Zoll (TPI)) versponnen und dann zweifach mit 1,73 TPC (4,4 TPI) in "S"-Drehung verzwirnt, wobei herkömmliche Verfahren angewandt wurden. Das sich ergebende Garn von 3' s/2 C.C. wurde hinsichtlich seiner Drehung durch ein herkömmliches Suessen-Drehungsfixierverfahren bei 195ºC fixiert. Viele Enden dieses Garnes wurden zu einem Teppich mit geschnittenem Flor getuftet. Es wurde ein pulverförmiges Bindemittel (ATOCHEM H005 Copolyamid, Schmelzpunktbereich 120 bis 130ºC) auf die Oberfläche des Teppichs in einer Menge von 2 Gewichtsprozent, basierend auf dem Gewicht des Florgarnes, aufgebracht und durch einen Infrarot-Ofen bei 150ºC hindurchgesandt, um das pulverförmige Bindemittel dazu zu veranlassen, an der Grundfaser zu kleben. Der sich ergebende Teppich wurde gefärbt, getrocknet, an der Rückseite mit einer Latex und einer Sekundärbeschichtung beschichtet und unter Anwendung herkömmlicher Verarbeitungsverfahren ausgehärtet. Der mit dem pulverformigen Bindemittel behandelte Teppich zeigte eine erhöhte Elastizität des Teppichtufts, eine reinere und festere Oberfläche sowie eine bessere Abnützungsbeständigkeit als ein zur Kontrolle unbehandelter Teppich.
BEISPIEL 2
• Teppiche können auch aus Garnen aus füllig gemachten kontinuierlichen Filamenten (BCF) hergestellt werden, und derart erzeugte Teppiche können in ihrer Oberfläche, der Ästhetik, dem Griff oder der Dauerhaftigkeit und Abnützungsbeständigkeit durch Anwendung der Erfindung verbessert werden. Bei diesem Beispiel wird ein BCF-Nylon-6-Garn von 10485 tex (1165 Denier) mit 1,48 TPC (3,75 TPI) in "Z"-Richtung gedreht und doubliert mit 1,48 TPC (3,75 TPI) in "S"-Richtung verzwirnt. Das sich ergebende Garn wird hinsichtlich seiner Drehung durch ein herkömmliches Superba-Drehungsfixierverfahren bei 280ºF (137ºC) fixiert und zu einem herkömmlichen Teppich mit geschnittenem Flor getuftet. Es wurde ein pulverförmiges Bindemittel (ATOCHEM H005 Copolyamid, Schmelzpunktbereich 120 bis 130ºC) auf den Teppich in einer Menge von 2 Gewichtsprozent, basierend auf dem Gewicht des Florgarnes, aufgebracht und durch einen Infrarot- Ofen hindurchgesandt, um das pulverförmige Bindemittel an die Grundfaser zu kleben. Alle anderen Verarbeitungsschritte benützten einfach normale Verarbeitungsverfahren, um den gewünschten Effekt zu erhalten. Der mit dem pulverförmigen Bindemittel behandelte Teppich hatte einen festeren Griff, mehr Elastizität, eine reinere Oberfläche, schien wertvoller zu sein und ergab eine verbesserte Beibehaltung der Leistung und des Aussehens als ein zur Kontrolle unbehandelter Teppich.

Claims (10)

1. Verfahren zum Herstellen eines Teppichs mit geschnittenem Flor, welches das Einbringen eines aus Wolle, Baumwolle, Rayon, Polypropylen, Nylon-6, Nylon-6,6 und Polyester gewählten Florgarnes in einen Stoffrücken umfaßt, um eine Floroberfläche zu erzeugen, gekennzeichnet durch das Aufbringen von 0,1 bis 5,0 Gewichtsprozent, basierend auf dem Gewicht des Florgarnes, eines durch Hitze aktivierten pulverförmigen Bindemittels mit einem Schmelzpunkt von 110 bis 170ºC unter Umgebungsfeuchtigkeitsbedingungen und einem Partikelgrößenbereich von 1 bis 300 um auf die Oberfläche des geschnittenen Flors, und sodann durch ausreichendes Erhitzen, um das pulverförmige Bindemittel im wesentlichen zu schmelzen, worauf gekühlt wird, um die Schmelze zur Schaffung einer Bindung zwischen einander kreuzenden Fasern innerhalb des Garnes zu erstarren, womit eine erhöhte Elastizität des Teppichflors und eine verbesserte Abnützungsbeständigkeit geschaffen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß 0,5 bis 3,0 Gewichtsprozent pulverförmigen Bindemittels auf die Floroberfläche aufgebracht wird, und daß das pulverförmige Bindemittel einen Schmelzpunkt von 110 bis 150ºC und einen Partikelgrößenbereich von 25 bis 100 um besitzt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Florgarn aus Nylon-6 und Nylon-6,6 gewählt ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das pulverförmige Bindemittel ein ternäres Copolyamid ist.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das ternäre Copolyamid aus 6/6,6/11; 6/6,6/12; und 6/6,6/12,12 gewählt ist.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das pulverförmige Bindemittel einen Schmelzpunkt von 110 bis 150ºC und einen Partikelgrößenbereich von 25 bis 100 um besitzt.

7. Getufteter Teppich mit geschnittenem Flor, der eine erhöhte Elastizität des Teppichflors und eine verbesserte Abnützungsbeständigkeit besitzt und ein getuftetes, aus Wolle, Baumwolle, Rayon, Polypropylen, Nylon-6, Nylon-6,6 und Polyester gewähltes Florgarn aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß Stellen einander kreuzender Fasern des Florgarnes mit 0,1 bis 5,0 Gewichtsprozent, basierend auf dem Gewicht des Florgarnes, eines geschmolzenen und wieder erstarrten, durch Hitze aktivierten pulverförmigen Bindemittels mit einem Schmelzpunkt von 110 bis 170ºC gebunden sind.

8. Getufteter Teppich mit geschnittenem Flor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das durch Hitze aktivierte pulverförmige Bindemittel einen Schmelzpunkt von 110 bis 150ºC besitzt und in einer Menge von 0,5 bis 3,0 Gewichtsprozent vorhanden ist.

9. Getufteter Teppich mit geschnittenem Flor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Florgarn aus Nylon- 6 und Nylon-6,6 gewählt ist, und daß das durch Hitze aktivierte pulverförmige Bindemittel ein ternäres Copolyamid ist.

10. Getufteter Teppich mit geschnittenem Flor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das ternäre Copolyamid einen Schmelzpunkt von 110 bis 150ºC besitzt und aus der aus 6/6,6/11; 6/6,6/12; und 6/6,6/12,12 bestehenden Gruppe gewählt ist.