DE7029284U

DE7029284U - Doppelt vernadelte chemiefasermatte mit hoher filterwirkung.

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Publication number: DE7029284U
Application number: DE7029284U
Authority: DE
Original assignee: Naue KG E A H
Current assignee: Naue KG E A H
Priority date: 1970-08-04
Filing date: 1970-08-04
Publication date: 1970-12-23

Description

E. A.H. Naue KG Espelkamp, den 31«7c197ο

Roßhaarspinnerei Neufassung vom 22»9.197o

Gummihaar- und ^ö Sehaumpolsterfabrik

Doppelt vernadelte Chemiefasermatte mit hoher Filterwirkung.

Gegenstand dieser Neuerung ist eine Chemiefasermatte aus gekrollten, durch ein Gittergewebe doppelt vernadelten, chemisch neutralen Kunststoff-Fasern mit hoher Filterwirkung.

Durch unser GM 1 „988« 181 sind schon Chemiefasermatten bekannt geworden, die die Aufgabe haben, durch ihre Faserstruktur erosionsverhütend auf Dämmen, Deichen, Böschungen usw. zu wirken.

Das GM 6o922_eo53 beschreibt eine wesentliche Verbesserung dieser Chemiefasermatte durch das Durchnadeln der gekrollten Fasern durch ein Gittergewebe, wodurch eine verbesserte Labyrinthstruktur, eine größere Reißfestigkeit und eine größere Filterwirkunc ersielt wurde· Die Erοsionsverhütung wurde dadurch erheblich verbessert»

Diese Matten sind zusätzlich chemiech oder durch eingemischte Schmelzfäden gebunden, so daß sie auch von Binder her wasser-, oel- und lichtbeständig sind.

Nun hat sich aber in der Praxis gezeigt, daß die starke Vernadelung zwar eine hervorragende Labyrinthstruktur bringt, das Gittergewebe aber teilweise zerstört wird. Außerdem wird in der Praxis eine noch höhere Filterwirkimg gefordert, um beispielsweise bei der Abdeckung von Dämmen an schiffbaren V/asserstraßen die Gewähr zu haben, daß auch die feinsten Sandteilchen sicher zurückgehalten werden, um eine vorzeitige Zerstörung des Deiches durch die erhebliche und intensive Wasserbewegung sicher zu vermeiden.

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Schon in dem oben angeführten GM 6 922 ο53 i

I ist in Fig. 5 und Anspruch 6 eine Befestigungsriatte be- | schrieben worden, die aus mehreren Sinzellagen (1a - 1d) aus unterschiedlich starken Chemiefasern oder unterschiedlicher Dichte besteht, wovon wenigstens eine Lage auf ein Trägergewebe aufgenadelt ist und die einzelnen lagen miteinander verklebt, verschmolzen und/oder vernaäelt sind. Auch diese Ausführung genügte noch nicht allen Ansprüchen.

Gegenstand dieser Neuerung sind derartige Chemiefasermatten, die durch eine -doppelte Vernadelung eine noch höhere Verdichtung und Verfilzung der einzelnen lagen aufweisen, um dadurch eine möglichst hohe labyrinthstruktur und Filterwirkung zu erzielen, ohne die Wasserclurchlässigkeit zu beeinträchtigen.

Theoretisch könnte man eine Fasermischung aus verschieden starken Fasern herstellen und diese Mischung auf sogenannten Florlegemaschinen zu einem Flor verarbeiten, der durch diese Mischung eine verbesserte Faserstruktur aufweisen würde.

Praktisch hat sich dieses Verfahren jedoch als sehr probleiaatisch erwiesen, v/eil sich eine gewisse Entmischung der unterschiedlich schweren und starken Fasern ergibt, die ja gerade verhütet werden sollte. Außerdem ist eine homogene Verdichtung nicht zweckmäßig.

Es hat sich nun gezeigt, daß das Ziel dadurch am besten zu erreichen ist, indem man nach Fig. 1 zunächst eine Lage Fasern (1) einer bestimmten Stärke durch das Gittergewebe (2) hindurchnadelt, nachdem diese Fasern zuvor mit einem gewissen Prozentsatz · Schmelzfasern vermischt worden sind. Anschließend werden die übrigen Faserlagen (1a, 1b), die ebenfalls mit Schmelzfasern durchsetzt sind, aufgelegt und aufgenadelt.

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Dadurch werden diese Lagen mit der ersten Lage sehr intensiv verbunden und vermischt, da viele Fäden in die Region der nächsten und übernächsten Lage eingedrückt werden (Fig. 2). Die einzelnen Lagen sind nach der zweiten Vernadelung nicht mehr erkennbare Nur die feinsten Pasern, die vorzugsweise auf der Außenseite aufgenadelt wurden, zeigen eine erkennbare Schicht, die aber filzartig verdichtet ist_e

In einer an den Vernadelungsprozeß anschließenden Wärmebehandlung werden die eingearbeiteten Schmelzfäden an- oder aufgelöst und legen sich als Bindemittel an die übrigen Fäden, die einen höheren Schmelzpunkt haben.

Statt des Zusammenschmelζens können die Fasern natürlich auch mit einem chemisch resistenten Binder zusammengebunden werden, doch ist das ein Umweg.

Durch die innige Vernadelung ist das Gittergewebe vielfach geschwächt worden, so daß es wenigstens stellenweise den Anforderungen nicht mehr genügt. An seine Stelle treten nun praktisch die zusammengeschmolzenen oder chemisch gebundenen Fäden.

Genügt die so gewonnene Filterwirkung noch nicht, werden die Matten anschließend (im gleichen Arbeitsgang) durch ein beheiztes Walzenpaar geführt, unter dessen Wärmeeinwirkung die außenliegenden (feinen) Fäden (ib) zu einer fast lederartigen Oberfläche zusammengeschmolzen werden (Ic)l

Diese Oberfläche ist zwar noch sehr porös, jedoch sind die Öffnungen so klein, daß alle Festteilchen sicher zurückgehalten werden. Diese lederartige Oberfläche (ic) kann ein- und zweiseitig angeschmolzen werden, wie in Fig. 3 und 4 dargestellt.

Als Pasermaterial werden vorzugsweise extrudierte Fasern aus Polyamid, Polyäthylen, Polypropylen, Polyester oder ähnlichen Thermoplasten benutzt.

Es sind meist gereckte Rundfasern oder sehr schmale Bändchen.

Der Einsatz von Schmelzspinnfasern ist zwar auch schon in gewissen Fällen möglich, doch noch selten, weil siä infolge ihrer geringen Reckung noch nicht die Fertigkeit aufweisen, die geboten ist· Doch wird es nur noch eine Zeitfrage sein, sie genau so zu verwenden, wie die gereckten, extrudierten Fasern.

Für schwimmende Küstenschutzmatten haben sich extrudierte Hohlfaden mit Luftfüllung als vorteilhaft erwiesen, obgleich die intensive Vernadelung die Luftblasen vielfach zerstört. Dennoch bleiben genügend Hohlräume übrig, die Schwimmfähigkeit solcher Matten gegenüber denen aus Vollfäden beträchtlich zu erhöhen, besonders wenn die Matten nach GM 7ο 12 mit Hartschaumstoff-Flächen versehen werden.

Fibrillerte Fasern für die Mattenherstellung einzusetzen, ist vielfach versucht worden. Die bisherigen Versuche haben ergeben,,daß Fäden nach den bisherigen Fibriliermethoden wenig geeignet sind, da die Fasern beim Fibrilieren so zerfasert werden, daß sie nur in gesponnenem Zustand die Fertigkeit aufweisen, die für die ilattenherstellung geboten ist. Nur für die äußeren Feinfäden lassen sich ungesponnene fibrilierte Fasern einsetzen.

Da fibrilierte Fasern theoretisch in gröberer Ausführung durchaus ein geeignetes und preis'wertes Material ergeben, ist dieses Problem intensiv behandelt worden. Einen Erfolg versprachen Fäden, die nach dem OS 1 951 1S3 hergestellt wurden, doch zeigte sich auch hier,

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daß das Zerfasern der Filme nach dieser Methode deshalb unbefriedigend war, weil die Fasern nicht dort rissen, wo sie nach, den angeführten Verfahren reißen sollten. Die Fehler liegen daran, daß 1o die Quetschrollen (24) nicht die Aussparungen (12) zwischen den Hohlräumen (11) trafen, sondern v/ahllos verschoben und 2. runde Hohlräume eher eine Verstärkung als eine Materiaischwächung bewirken. Diese Tatsache ist bekannt aus der allgemein praktizierten Übung, ein V/eiterreißen eines Einschnittes durch, eine runde Bohrung zu verhindern.

Aus dieser Überlegung heraus wird neuerungsgemäß vorgeschlagen, Filme oder dünne Profile mit rechtwinkeligen oder rhombenförmigen Aussparungen im Innern und Zähnungen außen (nach Fig. 5 bis 17) zu extrudieren, die nach einem Kühlbad (117) so gereckt werden, daß sie neben der angestrebten Verstreckung von 1 : f> bis 1 : 1o genau an den äußeren Einkerbungen (51) und deu diesen gegenüberliegenden Spitzen der inneren Aussparungen (71) zu Einzelfäden (5a - 8a) genau eingestellter Stärken zerreißen«, Aus diesem Grund sind zwischen den Reckwalzenpaaren (178 und I79) mehrere Breithalter (1 80^ angebracht, da sich die Filme auch in der Breite ausdehnen müssen, wenn sich die Aussparungen (71) durch die Streckkraft verflachen. Gerade durch die Breithalter wird bewirkt, daß die Fäden an den vorgesehenen Stellen abbrechen.

Für den vorliegenden Zweck werden auch keine endlosen Fäden benötigt, sondern abgelängte Fäden, die möglichst im gleichen Arbeitsgang gekrollt werden.

Neuerungsgemäß wird daher vorgeschlagen,

a) den Streökwalzen einen unterschiedlichen Durchmesser zu geben (179/181) oder unt.orschirdliche Drehzahlen bei gleichem Durchmesser, wodurch der Vorschub oben anders ist als unten, das LIaterial also unterschiedlich beansprucht wird,

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b) eine der beiden Streckwalzen mit querliegenden
Schneidkanten (182) zu versehen, so daß die
Fäden in bestimmten Längen abgetrennt werden,

c) unmittelbar hinter dem zweiten Streckwalzenpaar ein Kräuselblech anzubringen (183), gegen dessen Rundung die noch plastischen Fäden anstoßen und

nach Art der Federwicklung gekräuselt werden.
Damit die gekräuselten Fäd.en dort nicht liegenblei.ben_t klappt das Kräuselblech (183) in bestimmten Intervallen ab oder eine Luftpistole bläst sie intermittiererxu. zur

Sollen aber statt der flächigen Vollfäden

(5a, 6a, 7a, 8a) Hohlfaden produziert werden, so

entfallen die Breithalter und statt diesen wird unmittelbar vor dem zweite*,. Etreckwalzenpaar ein Quetsein.alsenpaar

(184) eingeschwenkt, das die gereckten Fäden zwischen den Hohllrr-inmern (111) abtrennt (112).

Die Hühlkammern können eckig (Fig. 11 und 15) odar rund sein (Figo 12 und 15).- Sie v/erien, genau wie oben, dadurch erzeugt, da..; entsprechend geformte Lui'tdüsen (172) im Spritzkopf die Aussparungen (111) durch Luft oder Stickstoff gefüllt werden.

Die äußere Formgebung erfolgt durch entsprechende

Formgebung ^der Spritzüffnung (174). Sollen aus dem

gleichen Mundstück des Spritzkopfes Yollfäden (Figo 14,15) produziert werden, ist nur die Luftdüsenleiste (172)

zu entfernen. Daß die Fäden aus mehreren verschiedenartigen Materialien aufgebaut sein können, ist aus der Praxis

der Textilfaden-Industric bekannt.

Durch eine entsprechende Wahl der Komponenten xn rd d^a Kräuselneigung der Fäden gestärkt oder gerjiiKl ort.

Chemiuiasfjrm.itten aus gekräuselten und so f:i brilj orten Fasern haben den Vorteil, infolge ihrer f Lächigeri Ausbildung ihrer Peiiphorie eine intensivere Schmelz- ο μ er

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Kletrerverbindung mit benachbarten Fäden einzugehen, und die Matten weisen eine größere Reißfestigkeit auf. Außerdem ist die Labyrinthstruktur dadurch vergrößert gegenüber gereckten extrudieren Rundfäden_o

Claims

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Schutzansprücho

Gixemiefas ermatte aus gekrollten, durch ein Gittergewebe vernadelten, chemisch neutralen Kunststoff-Pasern oder Fäden, dadurch gekennzeichnet, daß sie

1. aus mehreren Lagen verschieden starker Fasern oder Fäden oder Faserlagen verschiedener Dichte besteht ., von denen wenigstens 1 Lage durch das Gittergewebe genadelt ist, die übrigen Lagen durch die erste Lage zu einem Filz hindurchgenadelt sind,

2. Chemiefasermatte nach Ansprüche 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern mit einem gewissen Prozentsatz Schmelzfasern vernadelt sind und/oder mit einem chemisch resistenten Binder benetzt sind,

3« Chemiefasermatte nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern an ihren Berührungspunkten zusammengeschmolzen oder zusammengeklebt sind,

4. Chemiefasermatte nach den .Ansprüchen 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß die außenliepanden, meist feinen Fasern zu einer lederartigjh, aber porösen Oberfläche zusammengeschmolz_λ sind,

c Chemie ι as ermatten ns. cn don . x, spräche η 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie scvohl aus extrudierten, gereckten Voll- öd ei· hohlfaden oder aus solchen Fäden nach dem. Dchyielzcpinrij/roseJ:; gewonnenen Fäden oder

Fasern bestehen, _L

- 2

ν ι ι τι

2 -

6. Chemiefasormatten nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie aua Voll- oder Hohlfaden mit rundem oder eckigem Querschnitt bestehen und als Ausgangsmaterial Polyamide, Polyäthylen, Polypropylen, Polyester oder ähnliche Kunststoffe haben.

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