DE69004607T2 - Steppgebundener Vliesstoff. - Google Patents

Steppgebundener Vliesstoff.

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Description

    Anwendungsgebiet der Erfindung
  • Die Erfindung bezieht sich auf einen leichtgewichtigen, isolierenden, steppgebundenen Vliesstoff und ein Verfahren zum herstellen desselben.
    • Beschreibung des Standes der Technik
  • Steppgebundene textile Flächengebilde, welche auf Steppmaschinen mit mehreren Nadeln hergestellt sind, sind auf diesem Gebiet bekannt. Drei frühere Patente, US-A-4 704 321, US-A-4 737 394 und US-A-4 773 238 beschreiben mehrere unterschiedliche derartige textile Flächengebilde, bei denen die Steppbindung vorzugsweise mittels eines elastischen Steppfadens und unter Einsatz eines "im wesentlichen ungebundenen" Fasermaterials erfolgt.
  • In US-A-4 704 321 ist ein Steppen mittels mehreren Nadeln von einer im wesentlichen ungebundenen Faserlage aus Polyethylen-Plexifilament-Folienfibrillensträngen mit einem elastischen Faden unter Spannung angegeben, und dann erfolgt ein Aufheben der Spannung, um zu bewirken, daß die Faserlage sich zusammenzieht oder gekräuselt wird. Elastomere Spandexgarne, welche sich in einem Bereich von 100 bis 250 % dehnen und zusammenziehen können, werden als Steppfaden bevorzugt eingesetzt. Steppfäden aus warmschrumpfbaren Garnen, texturierten Garnen, Streckgarnen aus Polyester oder Nylon sind ebenfalls unter anderem angegeben. Die letztgenannten Garne sind derart beschrieben, daß sie auf ähnliche Weise wie die Spandexgarne wirken, daß sie aber eine beträchtlich geringere Dehnung und Kontraktion haben. Das steppgebundene Erzeugnis hat vorzugsweise einen abschließend zusammengezogenen Flächenbereich, der in einem Bereich von 70 bis 35 % des Ausgangsflächenbereiches der Faserlage liegt, und das Erzeugnis ist insbesondere zum Einsatz als ein Wischtuch geeignet.
  • In US-A-4 737 394 ist das Steppbinden einer Polyolefinfaserlage, vorzugsweise mit einem Spandexgarn (wie bei US-A-4 704 321) angegeben, um das äußere, poröse, textile Flächengebilde eines ölabsorbierenden Gegenstands zu bilden.
  • In US-A-4 773 238 ist das Steppbinden einer im wesentlichen ungebundenen Lage aus textilen Decitexfasern mittels eines elastischen Steppfadens angegeben, um zu bewirken, daß die Faserlage zwischen den Stichen und den Reihen von Stichen "zusammengefaßt" wird. Die Größe dieses Zusammenfassens führt vorzugsweise bei dem erhaltenen Erzeugnis zu einem Flächenbereich, welcher nicht größer als 40 % des Ausgangsflächenbereiches der Faserlage ist. Die große Flächenverminderung wird vorzugsweise durch die Spandexgarne bereitgestellt, welche unter einer so ausreichenden Spannung sind, daß man beim Steppen durch die Faserlage eine Dehnung von 100 bis 250 % erhält, und dann wird nach Beendigung des Steppens die Spannung aufgehoben. Unter "im wesentlichen ungebunden" bezüglich der Lage aus textilen Decitexfasern ist zu verstehen, daß die Fasern im wesentlichen nicht miteinander beispielsweise durch chemische oder thermische Einwirkungen verbunden sind. Jedoch ist in geringem Umfang eine Punktbindung oder eine Linienbindung in dem Begriff "im wesentlichen ungebunden" miteingeschlossen, vorausgesetzt, daß die Bindung nicht so ausreichend ist, daß die Faserlage am Zusammenziehen oder Zusammenfassen gehindert wird, nachdem das Steppen mit Hilfe des elastischen Fadens vorgenommen wurde. Das erhaltene Erzeugnis wird dort derart beschrieben, daß es sich um ein ausgezeichnetes Staubtuch handeln kann und das Erzeugnis auch zur Anwendung bei dünnen, isolierenden Handschuhen, wärmenden Unterwäschebahnen und dergleichen kommen kann.
  • Obgleich die vor stehend genannten steppgebundenen textilen Flächengebilde sich bei mehreren Endanwendungszwecken als zufriedenstellend erwiesen haben, kann ihre Verwendbarkeit als isolierende textile Flächengebilde in starkem Maße insbesondere dann verbessert werden, wenn man das spezifische Volumen der textilen Flächengebilde vergrößern könnte und ihre Widerstandsfähigkeit gegenüber Beschädigungen durch wiederholtes Waschen verbessern könnte. Auch wenn die großen Dehnungen, die bei den bevorzugten elastischen Steppgarnen bei den vorstehend angegebenen Verfahrensweisen eingesetzt werden, vermieden werden könnten, ergäbe sich eine ef fizientere und besser beeinflußbare Beherrschung des Steppbindevorgangs.
  • Die Erfindung zielt darauf ab, ein verbessertes, steppgebundenes, isolierendes, textiles Flächengebilde und ein Verfahren zur Herstellung desselben bereitzustellen. In überraschender Weise werden diese Zielsetzungen - wie dies nachstehend noch näher angegeben wird - dadurch erzielt, daß eine dünne Lage aus gebundenen Fasern in einer derartigen Weise mittels Steppen gebunden wird, daß die Fläche der Lage sehr wenig reduziert wird, während die Dicke der Lage beträchtlich größer wird im Vergleich zu den vorstehend beschriebenen früheren Verfahrensweisen.
    • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die Erfindung stellt ein verbessertes steppgebundenes textiles Flächengebilde bereit. Wie bekannte steppgebundene, textile Flächengebilde hat das Flächengebilde nach der Erfindung eine Faservlieslage und im Abstand angeordnete Reihen von Stichen mit einem Reihenabstand in einem Bereich von 2 bis 10 Reihen pro Zentimeter, welche von einem Garn gebildet werden, welches 2 bis 20 % des Gesamtgewichts des textilen Flächengebildes ausmacht. Die Weiterentwicklung nach der Erfindung weist auf, daß die Faserlage aus gebundenen Fasern besteht, der Stichabstand in jeder Reihe in einem Bereich von 1 bis 5 Stichen pro Zentimeter liegt und das steppgebundene, textile Flächengebilde ein spezifisches Volumen von wenigstens sechzehn Kubikzentimetern pro Gramm und eine Dehnbarkeit in Richtung der Reihe von Stichen bis zu 75 % hat. Bevorzugte, steppgebundene, textile Flächengebilde haben ein spezifisches Volumen in einem Bereich von 20 bis 25 cm³/g und eine Dehnbarkeit in Richtung der Reihe von Stichen in einem Bereich von 20 bis 40 %. Bei einer bevorzugten Ausführungsform hat das steppgebundene, textile Flächengebilde auch eine Dehnbarkeit in Querrichtung zur Stepprichtung in einem Bereich von 5 bis 10 %. Weitere bevorzugte, steppgebundene, textile Flächengebilde haben eine Faserlage, welche gebundene Polyesterfasern umfaßt, welche einen Decitex in dem Bereich von 1 bis 5 besitzen. Die Isolierwerte der bevorzugten, steppgebundenen, textilen Flächengebilde nach der Erfindung liegen in Bereichen von 0,3 bis 0,5 CLO (1,3 x 10&supmin;&sup5; bis 2,2 x (ºC)(m²)(h)/(J)) und von 2 bis 3 CLO pro kg/m² (8,6 x 10&supmin;&sup5; bis 12,9 x 10&supmin;&sup5; (ºC)(m²)(h)/(J)) pro (kg/m²).
  • Die Erfindung stellt auch ein verbessertes Verfahren zum Herstellen des vorstehend genannten, steppgebundenen, textilen Flächengebildes bereit. Das Verfahren hat eine Auslegung, bei der eine Faservlieslage mit mehreren Nadeln mit einem elastischen Faden unter Spannung gesteppt wird, um im Abstand angeordnete, parallele Reihen von Stichen zu bilden, und bei dem der Nadelabstand in einem Bereich von 2 bis 5 Nadeln/cm, und der Stichabstand in üblicher Weise in einem Bereich von 1 bis 7 Stichen/cm liegt, und bei dem nach dem Steppen die Spannung aufgehoben wird. Bei dem verbesserten Verfahren nach der Erfindung besteht die Faserlage aus gebundenen Fasern, vorzugsweise aus Polyester mit 1 bis 5 dtex, das elastische Garn wird während des Steppens unter einer derart ausreichenden Spannung gehalten, daß es sich in einem Bereich von 10 bis 100 %, vorzugsweise nicht größer als 40 %, streckt, und bei diesem Verfahren wird der so steppgebundene Vliesstoff nach der Aufhebung der Spannung einer Schrumpfbehandlung unterworfen, welche das spezifische Volumen des textilen Flächengebildes auf wenigstens 16 cm³/Gramm, vorzugsweise auf einen Wert in einem Bereich von 20 bis 25 cm³/Gramm vergrößert. Ferner wird es bevorzugt, daß die Schrumpfbehandlung bei einer Temperatur in einem Bereich von 50 bis 100ºC vorgenommen wird.
    • Detailierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand von bevorzugten Ausführungsformen gemäß der folgenden Beschreibung näher erläutert. Diese bevorzugten Ausführungsformen dienen zu Illustrationszwecken,und es ist keine Beschränkung des Schutzumfanges der Erfindung hierauf beabsichtigt, welcher durch die anliegenden Ansprüche bestimmt wird.
  • Die Ausgangsfaserlage, welche nach der Erfindung steppgebunden werden soll, ist üblicherweise eine gebundene Vliesstoffbahn aus textilen dtex-Fasern. Im allgemeinen haben die bei den textilen Flächengebilden und der Verfahrensweise nach der Erfindung eingesetzten gebundenen Faserlagen ein Flächengewicht in einem Bereich von 25 bis 150 g/m² und können beispielsweise von kreuzgesponnenen Bahnen aus kardierten Fasern mit textilem dtex hergestellt sein. Die Lage ist üblicherweise auf eine Rolle aufgewickelt, welche eine Zufuhr zu dem Steppbindungsschritt ermöglicht. Üblicherweise bestehen die gebundenen Bahnen aus textilen Fasern, die aus synthetischen Polymeren, wie Polyester, Nylon, Acryl und dergleichen, hergestellt sind. Eine besonders bevorzugte Faserlage ist die 100-g/m² gebundene Bahn nach dem nachstehenden Beispiel 1, welche aus einem 75/25-Gemisch aus 3,3 dtex Polyethylenterephtalatfasern und Polyethylenterephtalat/Polyethylenisophtalatcopolymerbindefasern besteht. Andere Arten von Bindemitteln und Bindungen sind für den Einsatz zur Zubereitung der Ausgangsfaserlage für das Verfahren nach der Erfindung geeignet, wie thermoplastische, teilchenförmige Bindemittel, eine Lösungsmittelbindung, eine Mehrpunktbindung und dergleichen.
  • Das bei dem textilen Flächengebilde nach der Erfindung erforderliche Steppen kann mit Hilfe einer üblichen Steppanlage mit mehreren Nadeln, wie "Liba", "Arachne" oder "Mali" (einschließlich Malimo, Malipol und Maliwatt) Maschinen erfolgen. Diese Maschinen und einige der hiermit erzeugten textilen Flächengebilde sind beispielsweise von K.W. Bahlo in "New Fabrics Without Weaving", Paper of the American Association for Textile Technology, Inc., Seiten 51 bis 54 (November 1965) angegeben.
  • Weitere Hinweise für den Einsatz dieser Maschinen ergeben sich beispielsweise aus Ploch et al, US-A-3 769 815, aus Hughes, US- A-3 649 428 und aus Product Licensing Index, Research Disclosure, "Stitchbonded products of continuous filament nonwoven webs", Seite 30 (Juni 1968). Im allgemeinen sind bei dem textilen Flächengebilde nach der Erfindung 2 bis 10 Stichreihen pro Zentimeter (d. h. quer zur Maschinenlaufrichtung, was nachstehend mit "TD"-Abstand bezeichnet wird) ausreichend. 3 bis 6 Reihen pro Zentimeter werden bevorzugt. Stichabstände von weniger als 5 Stichen/cm (d. h. in Maschinenlaufrichtung, was nachstehend mit "MD"-Abstand bezeichnet wird) sind im allgemeinen zufriedenstellend; 1 bis 2,5 Stiche/cm werden bevorzugt. Der Steppfaden macht üblicherweise 2 bis 20 %, vorzugsweise weniger als 10 % des Gesamtgewichts des textilen Flächengebildes aus.
  • Im allgemeinen ist jeder beliebige Faden, der sich zwischen etwa 10 bis 100 % dehnen und zusammenziehen kann, zum Einsatz als Steppfaden bei dem textilen Flächengebilde nach der Erfindung geeignet. Bevorzugte Fäden sind jedoch jene, welche bei diesen Dehnungen eine derart ausreichende Kraft bereitstellen können, daß bewirkt wird, daß die gebundene Faserlage zusammengezogen oder gekräuselt wird. Derartige Garne, welche insbesondere mit bevorzugten Dehnungen in einem Bereich von 25 bis 50% bei einem Steppen der gebundenen Faserlage mittels mehreren Nadeln eingesetzt werden, bewirken, daß die Lage etwas in der Fläche verkleinert wird, daß aber in beträchtlicher Weise die Dicke vergrößert wird, wodurch man ein bauschigeres oder voluminöses textiles Flächengebilde erhält. Übliche Streckgarne (beispielsweise Spandexgarne), welche sich dehnen und zusammenziehen können, oder Garne, welche nach dem Steppen schrumpfen können (beispielsweise mittels Wärme oder Dampf schrumpfbare Garne) können zur Bildung der erforderlichen Steppung eingesetzt werden. Auch kann manchmal die Rückstellkraft des Steppens durch eine mechanische Vorbehandlung des Garns (beispielsweise Stopfbuchsenkräuseln oder eine andere Texturierung der Garne) bereitgestellt werden, um den Garnen eine latente Rückstellkraft zu verleihen, welche nach dem Steppen aktiviert werden kann.
  • Zwei, insbesondere bevorzugte Steppfäden sind in den nachstehenden Beispielen angegeben. Einer ist ein umwickeltes Spandexgarn, Typ N-0493, und das andere ist ein texturiertes Nylongarn, Typ N-3931, welche beide von Macfield Inc. aus Madison, South Carolina im Handel erhältlich sind. Der Steppfaden wird mittels eines Steppens mit mehreren Nadeln in die gebundene Faserlage unter Spannung in gestrecktem Zustand eingebracht, so daß dann, wenn die Spannung aufgehoben wird, die Rückstellkräfte des Garns bewirken, daß die Faserlage zusammengezogen und gekräuselt wird. Bevorzugte Steppgarne können sich in einem Bereich von 10 bis 100 %, vorzugsweise 20 bis 50 %, dehnen und zusammenziehen. Als eine Alternative zum Bereitstellen der gesamten Rückstellkräfte durch Einbringen des Garns in einem gedehnten Zustand kann ein Teil oder die gesamte Rückstellkraft durch eine Schrumpfbehandlung des Garns aufgebracht werden. Im letztgenannten Falle läßt sich das Schrumpfen beispielsweise mittels Wärme, Dampf oder einer geeigneten chemischen Behandlung auslösen, nachdem das Garn in die Faserlage gesteppt ist. Die Schrumpfaktivierung kann während des Waschens des textilen Flächengebildes in Wasser erfolgen, wie dies bei dem nachstehenden Beispiel verdeutlicht ist, vorzugsweise bei einer Temperatur in einem Bereich von 50 bis 100ºC, obgleich eine trockene Wärme und beträchtlich höhere Temperaturen manchmal ebenfalls geeignet sein können.
  • Das bevorzugte Steppen mittels mehreren Nadeln bildet parallele Reihen von Zick-Zack-Trikotstichen in der Faserlage. Alternativ können beim Steppen parallele Reihen von Kettstichen entlang der Länge des textilen Flächengebildes gebildet werden. Das Zusammenziehen oder Schrumpfen nach der Steppbearbeitung bewirkt, daß die Fläche der Faservlieslage sich zusammenzieht.
  • Wenn ein Kettstich eingesetzt wird, erfolgt nahezu die gesamte Kontraktion in "MD" (d. h. in Stepprichtung). Wenn ein Trikotsteppstich eingesetzt wird, tritt die Kontraktion in "TD" (d. h. quer zu den Reihen der Stiche) sowie in Steppstichrichtung auf. Die Reihe von Stichen wird üblicherweise mit Hilfe von Nadeln eingebracht, welche einen Abstand in einem Bereich von 2 bis 5 Nadeln pro Zentimeter haben, und die Stiche werden in einem Abstand in einem Bereich von 1 bis 7 Stichen pro Zentimeter, vorzugsweise 2 bis 5 Stichen pro Zentimeter, eingebracht. Das fertiggestellte, steppgebundene, textile Flächengebilde hat nach dem Aufheben der Spannung und dem Schrumpfungsschritt üblicherweise ein Flächengewicht in einem Bereich von 35 bis 180 g/m², eine Dicke in einem Bereich von etwa 0,2 bis 0,4 cm und ein spezifisches Volumen von wenigstens 16 cm³/g, vorzugsweise in einem Bereich von 20 bis 25 cm³/g. Bevorzugte textile Flächengebilde nach der Erfindung haben einen CLO-Wert in einem Bereich von 0,3 bis 0,5 (1,3x10&supmin;&sup5; bis 2,2x10&supmin;&sup5;ºC m²h/J), einen CLO-Wert pro kg/m² in einem Bereich von 2 bis 3 (8,6 x 10&supmin;&sup5; bis 12,9 x 10&supmin;&sup5; ºC m²h/J pro kg/m²), eine Dehnbarkeit in Stepprichtung von 20 bis 40 % und in Querrichtung von 5 bis 10 %.
    • Testverfahren
  • Verschiedene Parameter und Charakteristika, welche nachstehend für die textilen Flächengebilde nach der Erfindung und bei den Vergleichsbeispielen angegeben sind, wurden mit den folgenden Methoden gemessen.
  • Das spezifische Flächengewicht des textilen Flächengebildes wird nach ASTM D 3776-79 gemessen und wird in Gramm pro Quadratmeter angegeben. Die Dicke des textilen Flächengebildes wird mit einer Federmeßeinrichtung gemessen, welche einen zylindrischen Fuß mit 0,5 inch (1,2 cm) im Durchmesser hat, welcher mit 10 Gramm belastet ist. Das spezifische Volumen in Kubikzentimeter pro Gramm wird aus der Messung des Flächengewichts und der Dicke ermittelt.
  • Die prozentuale Dehnbarkeit des textilen Flächengebildes wird mittels eines Instron Tensile Testers gemessen. Eine 4-inch- Breite (10,5-cm-Breite) Probe wird zwischen den Backen des Instron-Testgeräts eingespannt, um eine 2 inch (5,1 cm) Trennung der Backen herbeizuführen. Eine Belastung äquivalent zu 2 pounds per ounce/yd² (26 Gramm Gewicht pro g/m²) des textilen Flächengebildes wird auf das textile Flächengebilde aufgebracht, und der Abstand zwischen den Backen, Le, wird gemessen. Die Belastung wird dann auf Null zurückgeführt und der Abstand zwischen den Backen Lo wird gemessen. Diese Messungen werden an Beispielen bzw. Proben vorgenommen, welche in Richtung MD zugeschnitten sind sowie für Beispiele, welche in Richtung XD zugeschnitten sind. Die prozentuale Dehnbarkeit in einer gegebenen Richtung wird dann aus der folgenden Gleichung ermittelt:
  • % = [100(Le - Lo)/Lo] - 100.
  • Die Isolierwerte für die textilen Flächengebilde nach der Erfindung werden in Größen von CLO, einer Einheit des Wärmewiderstands, angegeben, welcher die Wärme des textilen Flächengebildes wiedergibt. Eine Einheit in CLO ist der Standard, welcher etwa für die Wärme eines wollenen Anzugs sich ergibt. Jedoch ist CLO in präziseren technischen Größen als der thermische Widerstand definiert, welcher den Durchgang einer Kilokalorie pro Quadratmeter pro Stunde mit einer Temperaturdifferenz von 0,18ºC zwischen den beiden Flächen gestattet.
  • Somit ist 1 CLO 0,18 (ºC) (m²) (h)/(kcal) = 4,3 x 10&supmin;&sup5; (ºC)(m²)(h)/(J). Das Verfahren zum Messen von CLO umfaßt das Bestimmen der Wärmeleitfähigkeit einer Probe mit einer Dicke, die man unter einer Belastung von 0,002 psi (0,0138 kPa) erhält. Die Messung erfolgt im wesentlichen auf die Weise, welche in J. L. Cooper und M. J. Frankofsky in "Thermal Performance of Sleeping Bags" in Journal of Coated Fabrics, Band 10, Seite 110 (Oktober 1980) angegeben ist. Der Isolierwert des textilen Flächengebildes wird dann in CLO und in CLO pro Gewichtseinheit (d. h. CLO/(kg/m²) angegeben.
    • BEISPIELE
  • Die folgenden Beispiele verdeutlichen die textilen Flächengebilde und die Verfahrensweise nach der Erfindung. Die bei den Beispielen angegebenen Ergebnisse können als repräsentativ betrachtet werden, sie beziehen sich aber nicht auf alle Herstellungsmöglichkeiten für die angegebenen Materialien. In den Beispielen und in den anliegenden Tabellen werden folgenden Abkürzungen verwendet:
  • MD-Stiche = Anzahl der Stiche pro cm in der "Maschinenlaufrichtung" (d. h. in Stepprichtung).
  • TD-Reihen = Anzahl der Reihen pro cm in "Querrichtung" (d. h. senkrecht zur Stepprichtung)
  • MD-Streckung = %-Dehnbarkeit in Maschinenlaufrichtung
  • TD-Streckung = %-Dehnbarkeit in Querrichtung
  • t = Dicke des textilen Flächengebildes in cm
  • v = spezifisches Volumen des textilen Flächengebildes in cm³/g
  • A = ebene Fläche des textilen Flächengebildes in cm².
  • Der Zusatz "o" bezieht sich auf den Wert of t, A oder v vor der Schrumpfbehandlung und ist ausgedrückt als eine %-Angabe des abschließenden t, A oder v-Wertes.
  • Die Beispiele verdeutlichen die Vorteile hinsichtlich der Isolier- und Waschbarkeitseigenschaften, die man durch das Steppbinden und Schrumpfen der gebundenen Faserbahnen nach der Erfindung erhält. In den Beispielen 1 bis 3 wird ein elastomeres Spandexgarn als ein Steppgarn zur Verarbeitung mit mehreren Nadeln eingesetzt. Bei den Beispielen 4 bis 6 ist das Garn ein texturiertes Nylonstretchgarn. Die textilen Flächengebilde nach der Erfindung werden mit steppgebundenen Bahnen verglichen, die aus ein und dergleichen Faserlage mit Milfe von üblichen Techniken hergestellt sind.
    • Beispiele 1-3
  • Drei textile Flächengebilde nach der Erfindung wurden aus einer thermisch gebundenen, kardierten Polyesterfaserbahn zubereitet. Die Bahn wog etwa 3 oz/yd² (102 g/m²), war etwa 0,059 cm dick und bestand aus etwa 75 Gewichtsteilen von 3 dpf (3,3 decitex) Polyethylenterephtalatfasern (Typ T-54 Dacron ) und etwa 25 Gewichtsteilen aus 3 dpf Polyethylenterephthalat/Isophthalatcopolymerbindefasern (T-262 Dacron ). Beide Faserarten haben eine mittlere Länge von etwa 3 inches (7,6 cm) und waren Stapelfasern, welche im Handel von E. I. du Pont de Nemours & Co. vertrieben werden. Die Bahn war auf einer Hergeth-Kardiermaschine mit einer Breite von 100 inch kardiert (hergestellt von J. D. Hollingsworth of Greenville, South Carolina), welche mit Doppelabnehmerwalzen und Nachausrichter ausgestattet ist,und diese Bahn wird dann thermisch mittels einer Kusters-Bindemaschine thermisch gebunden, welche mit einem Druck von 100 psi (689- kPa) und einer Walze mit 150ºC bei einer Geschwindigkeit von etwa 5 Metern pro Minute arbeitet. Diese gebundene Bahn wurde als Ausgangsfaserlage für die jeweiligen Proben der Beispiele nach der Erfindung und für die jeweils vorgesehenen Vergleichsbei spiele genommen, welche nachstehend näher beschrieben werden.
  • Die gebundenen Bahnen wurden mittels mehreren Nadeln mit einem Trikotstich auf einer "Liba"-Steppmaschine gesteppt. Bei den Beispielen 1 bis 3 war das Steppgarn ein 20-denier (22-dtex), schrumpfbares, ummanteltes Spandexgarn (Typ N-0493 hergestellt von Macfield Inc.), welches auf 10 denier gespannt und gestreckt ist, wenn es in die Bahn gesteppt wird. Die MD-Stichfrequenz belief sich auf 11,5, 6 und 3 pro inch (4,5, 2,4 oder 1,2 pro cm), wie dies in der nachstehenden Tabelle jeweils für die Beispiele 1, 2 und 3 angegeben ist. Bei allen Proben war die Anzahl der Reihen von Stichen in Querrichtung 12 pro inch (4,8 pro cm). Das Gewicht des elastomeren Steppens machte etwa 2 % des Gesamtgewichts der Bahn bei den Beispielen 1 bis 3 aus.
  • Zu Vergleichszwecken wurden weitere Reihen von kardierten Bahnen desselben Gewichts in derselben Fasermischungen wie bei den Beispielen 1 bis 3 (aber ohne eine thermische Bindung) dadurch zubereitet, daß die kardierten Bahnen auf einem Dilo Needler geringfügig genadelt wurden, welcher eine Nadeldichte von 20 pro square inch (3,1 pro cm²) hat. Die erhaltenen Bahnen, welche 0,225-inch (0,57 cm) dick waren, wurden dann auf die gleiche Weise wie die Bahnen nach den Beispielen 1, 2 und 3 steppgebunden, um die Vergleichsbeispiele A, B und C jeweils zu erhalten. Dieses Verfahren zur Herstellung der Vergleichsbeispiele wird allgemein eingesetzt (aber mit nicht-gestreckten Steppgarnen) bei der Herstellung von üblichen steppgebundenen, textilen Flächengebilden. Derartige übliche textile Flächengebilde werden häufig als Isolierschichten bei Bekleidungsstücken eingesetzt.
  • Nach dem Steppbinden wurde jede Probe nach der Erfindung und jede Vergleichsprobe entspannt, um ein Zusammenziehen zu gestatten, und dann erfolgte eine weitere Schrumpfbehandlung, bei der die Probe einem Wasch- und Trockenzyklus in einer Haushaltswaschmaschine ausgesetzt wurde. Der Zyklus umfaßt die Beaufschlagung mit Wasser bei 140º F (60ºC) fünf Minuten lang und anschließendes Schleudern in Luft bei 140ºF (60ºC) zwanzig Minuten lang. Bei den Proben 1, 2 und 3 bewirkte die Schrumpfbehandlung eine mittelmäßige Verminderung des Oberflächenbereichs, eine sehr große Vergrößerung der Dicke und eine große Vergrößerung von wenigstens 120 % hinsichtlich des Volumens des textilen Flächengebildes. Zusätzlich sind die textilen Flächengebilde nach der Erfindung streckbar, haben eine MD-Dehnbarkeit von 25 bis 69 % und eine TD-Dehnbarkeit von 5 bis 11 %. Im Gegensatz hierzu konnte man bei den Vergleichsproben A, B und C keine Vergrößerung der Dicke feststellen, und sie wurden dichter (d. h. das spezifische Volumen wurde kleiner) und sie hatten nur ein sehr geringes Vermögen hinsichtlich der Streckbarkeit. Auch sind die CLO-Isolierwerte der Proben 1, 2 und 3 nach der Erfindung etwa doppelt so groß wie jene nach den Vergleichsproben A, B und C jeweils, und der CLO-Wert/(kg/m²) belief sich auf das wenigstens 1,5-fache.
  • Die Widerstandsfähigkeit der Proben 1, 2 und 3 nach der Erfindung wird dadurch verdeutlicht, daß die Proben wiederholten Wasch- und Trockenzyklen ausgesetzt werden, welche im voranstehenden Abschnitt beschrieben sind. Ein Versagen der Probe bei diesem Test wurde dann angenommen, wenn bei den Proben kleine Risse oder Faserkügelchen in der Oberfläche auftraten. Es ist zu erwähnen, daß jede Probe nach der Erfindung bzw. jedes Beispiel nach der Erfindung wenigstens einem Dutzend Wasch-Trokken-Zyklen standhalten konnte (Probe 1 hielt 30 Zyklen stand), während die Vergleichsproben A, B und C nicht mehr als 5 Zyklen standhalten konnten (Probe C konnte sogar nicht mal einem Zyklus standhalten). Die Proben nach der Erfindung mit der größten Widerstandsfähigkeit hatten die engsten Stichabstände bei der Behandlung mit mehreren Nadeln.
  • Die vorstehend angegebenen Ergebnisse zusammen mit weiteren Charakteristika und Eigenschaften der textilen Flächengebilde der Proben 1, 2 und 3 nach der Erfindung und der Vergleichsproben A, B und C sind in der nachstehenden Tabelle 1 zusammengefaßt. Tabelle I Textile Flächengebilde steppgebunden mit elastomeren Faden Erfindungsbeispiele Vergleichsbeispiele steppgebundenes textiles Flächengebilde MD-Stiche/cm TD-Reihen/cm Garngewicht, % Dicke, cm geschrumpfes textiles Flächengebilde % MD-Streckung % TD-Streckung Waschwiderstandsfähigkeit Zyklen Isolation
    • Beispiele 4 - 6
  • Die Beispiele 1 bis 3 wurden wiederholt abgesehen davon, daß das ummantelte Spandexsteppgarn durch ein Steppgarn ersetzt wurde, welches ein 20-dpf (22-dtex pro Filament) 10-Filament, texturiertes Nylonstreckgarn (Typ N-3931, vertrieben von Macfiled Inc.) war, um die Proben 4 bis 6 zu bilden. In ähnlicher Weise wurde die Herstellung der Vergleichsproben A, B und C wiederholt mit dem Lycra -Steppfaden, welcher durch ein Nylonstreckgarn ersetzt war, um die Vergleichsproben D, E und F zu bilden. Die Charakteristika und die Eigenschaften der Proben 4, 5 und 6 nach der Erfindung und der Vergleichsproben D, E und F zusammen mit den Testergebnissen sind in der nachstehenden Tabelle II zusammengefaßt. Tabelle II Textile Flächengebilde steppgebunden mit texturiertem Nylonfaden Erfindungsbeispiele Vergleichsbeispiele steppgebundenes textiles Flächengebilde MD-Stiche/cm TD-Reihen/cm Garngewicht, % Dicke, cm geschrumpfes textiles Flächengebilde % MD-Streckung % TD-Streckung Waschwiderstandsfähigkeit Zyklen Isolation Bemerkungen: "nm" bedeutet, daß keine Messung erfolgte.
  • Wie bei den Beispielen 1 bis 3 zeigen die Ergebnisse der Beispiele 4 bis 6 wiederum die Vorteile der Proben nach der Erfindung gegenüber den Vergleichsproben hinsichtlich des spezifischen Volumens, der Streckbarkeit, der Waschwiderstandsfähig keit, usw., obgleich der Vorteil nicht so deutlich wie bei den Beispielen 1 bis 3 ist.
  • Die textilen Flächengebilde nach der Erfindung haben ausgezeichnete Isoliereigenschaften nicht nur im Gegensatz zu den als Vergleich dienenden textilen Flächengebilden der Beispiele, sondern auch im Vergleich zu typischen, im Handel erhältlichen, textilen Wärmeflächengebilden. Beispielsweise wiegt eine zweilagige, wärmende Unterwäsche vertrieben von Sears etwa 5,3 oz/yd² (180 g/m²), und hat einen CLO-Wert von etwa 0,24 und einen CLO pro kg/m² von etwa 1,33. Im Vergleich hierzu wogen die Proben 1 bis 6 etwa 110 g/m², hatten CLO-Werte in einem Bereich von 0,34 bis 0,45 (1,46 x10&supmin;&sup5; bis 1,94 x10&supmin;&sup5; ºC m²h/J und einen CLO/(kg/m²)-Wert in einem Bereich von 2,4 bis 2,8 (10,3 x 10&supmin;&sup5; bis 12,0 x 10&supmin;&sup5; ºC m²h/J pro kg/m²). Die Überlegenheit der textilen Flächengebilde nach der Erfindung hinsichtlich der Isolierung ist hieraus deutlich ersichtlich.
  • Zusätzlich zu den ausgezeichenten Isoliereigenschaften der steppgebundenen, textilen Flächengebilde nach der Erfindung hatten die textilen Flächengebilde in überraschender Weise ein gutes Vermögen zum Absorbieren von Flüssigkeiten. Die textilen Flächengebilde waren geeignet zu absorbieren (a) Wasser mit dem 15-fachen des Gewichts des textilen Flächengebildes, und (b) Öl mit dem 12-fachen des Gewichts des textilen Flächengebildes.

Claims (6)

1. Steppgebundenes textiles Flächengebilde, welches eine Faservlieslage und im Abstand angeordnete Reihen von Stichen mit einem Reihenabstand in einem Bereich von 2 bis 10 Reihen pro Zentimeter hat, welche von einem Steppgarn gebildet werden, welches 2 bis 20 % des Gesamtgewichts des textilen Flächengebildes ausmacht, dadurch gekennzeichnet, daß
die Faserlage aus gebundenen Fasern besteht,
der Stichabstand in jeder Reihe in einem Bereich von 1 bis 7 Stichen/cm liegt, und
das textile Flächengebilde ein Spezifisches Volumen von wenigstens 16 ccm pro Gramm und eine Dehnbarkeit in Stichrichtung in einem Bereich von 10 bis 75 % hat.
2. Steppgebundenes textiles Flächengebilde nach Anspruch 1, bei dem die Faserlage aus gebundenen Polyesterfasern besteht, welche einen Decitex im Bereich von 1 bis 5 haben, das Spezifische Volumen des textilen Flächengebildes in einem Bereich von 20 bis 25 cm³/g liegt und die Dehnbarkeit in der Stichrichtung in einem Bereich von 20 bis 40 % liegt.
3. Steppgebundenes textiles Flächengebilde nach Anspruch 1 oder 2, welches einen Isolierwert von CLO in einem Bereich von 0,3 bis 0,5-1,3x10&supmin;&sup5; bis 2,2x10&supmin;&sup5; (ºC)(m2)(h)/(J) und von CLO pro kg/m² in einem Bereich von 2 bis 3 - 8,6x10&supmin;&sup5; bis 12,9x10&supmin;&sup5; (ºC)(m²)(h)/(J) pro (kg/m²) hat.
4. Steppgebundenes textiles Flächengebilde nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei dem das textile Flächengebilde eine Dehnbarkeit in Querrichtung zu den Stichen in einem Bereich von 5 bis 12 % hat.
5. Verfahren zum Herstellen eines steppgebundenen textilen Flächengebildes nach Anspruch 1, bei dem eine Faservlieslage mit mehreren Nadeln mit einem elastischen Faden unter Spannung gesteppt wird, um im Abstand angeordnete, parallele Reihen von Stichen zu bilden, und bei dem der Nadelabstand in einem Bereich von 2 bis 5 Nadeln/cm, und der Stichabstand in einem Bereich von 1 bis 7 Stichen/cm liegt, und bei dem dann die Spannung aufgehoben wird, dadurch gekennzeichnet, daß
die Faserlage aus gebundenen Fasern besteht,
das elastische Garn unter einer so ausreichenden Spannung steht, daß es während des Steppvorganges 10 bis 100 % gestreckt wird,
und der so steppgebundene Vliesstoff nach der Aufhebung der Spannung einer Schrumpfbehandlung unterworfen wird, welche das spezifische Volumen des textilen Flächengebildes auf wenigstens 16 cm³/g vergrößert.
6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem das elastische Garn um nicht mehr als 40 % während des Steppens gestreckt wird, die Faserbahn aus Polyesterfasern mit einem Dtex von 1 bis 5 besteht, die Schrumpfbehandlung eine Wärmebehandlung bei einer Temperatur in einem Bereich von 50 bis 100ºC ist, durch welche das spezifische Volumen auf einen Wert in der Größenordnung von 20 bis 25 cm³/g vergrößert wird.
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