EP0432439A2 - Yarn - Google Patents

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EP0432439A2
EP0432439A2 EP90121091A EP90121091A EP0432439A2 EP 0432439 A2 EP0432439 A2 EP 0432439A2 EP 90121091 A EP90121091 A EP 90121091A EP 90121091 A EP90121091 A EP 90121091A EP 0432439 A2 EP0432439 A2 EP 0432439A2
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
thread
fibers
fabric
wrapping
glass
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP90121091A
Other languages
German (de)
French (fr)
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EP0432439A3 (en
Inventor
Wolfgang Böttger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vorwerk and Co Interholding GmbH
Original Assignee
Vorwerk and Co Interholding GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Vorwerk and Co Interholding GmbH filed Critical Vorwerk and Co Interholding GmbH
Publication of EP0432439A2 publication Critical patent/EP0432439A2/en
Publication of EP0432439A3 publication Critical patent/EP0432439A3/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G3/00—Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
    • D02G3/02—Yarns or threads characterised by the material or by the materials from which they are made
    • D02G3/16—Yarns or threads made from mineral substances
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G3/00—Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
    • D02G3/22—Yarns or threads characterised by constructional features, e.g. blending, filament/fibre
    • D02G3/38—Threads in which fibres, filaments, or yarns are wound with other yarns or filaments, e.g. wrap yarns, i.e. strands of filaments or staple fibres are wrapped by a helically wound binder yarn
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G3/00—Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
    • D02G3/22—Yarns or threads characterised by constructional features, e.g. blending, filament/fibre
    • D02G3/40—Yarns in which fibres are united by adhesives; Impregnated yarns or threads
    • D02G3/404—Yarns or threads coated with polymeric solutions
    • D02G3/406—Yarns or threads coated with polymeric solutions where the polymeric solution is removable at a later stage, e.g. by washing

Definitions

  • the invention relates to a thread for the production of a technical fabric, knitted fabric or the like, based on carbon, glass, aramid, ceramic fibers or the like, and to the method for processing such a fabric or knitted fabric or the like.
  • the area of application is primarily in the container construction and body parts sectors. With good deformation properties, however, there is a relatively low fiber volume content, that is, the product is heavy in weight with relatively low strength values.
  • a process known under the catchphrase "GMT" concerns the basic idea: glass fiber mat with thermoplastic matrix. Here short glass fibers or filaments are worked into a thermoplastic mass. When heat is applied, this material can be deformed and processed into components by pressing at the same time. Therefore, there is also an application in the deep-drawing process. There are also unidirectional fabrics. This means that the reinforcement fibers are only laid in one direction (anisotropic reinforcement structure).
  • Knitted fabrics bring improvement here, but with the disadvantage of poorer utilization of the fiber-specific properties and, as already mentioned, multi-layer fabrics.
  • the undulation of the fiber strands that occurs during the deformation of the reinforcement materials leads to a partial reduction in the strength or rigidity of the composite body. This fact must be taken into account when dimensioning the use of materials, ie this deficiency must be compensated for by using more material, but this leads to higher costs, component thicknesses and additional weight.
  • the object of the invention is to form a thread formed from the above-mentioned high-performance materials without any technical disadvantages in terms of weaving or strength so that the formability of a fabric formed therefrom is considerably improved.
  • a thread having an optimal structure with regard to the deformability of a fabric formed from it is created.
  • the aforementioned reinforcement materials can still be used.
  • the procedure is such that the fibers mentioned are combined as staple fibers with a dissolvable outline thread.
  • corresponding staple fibers have the advantage that they can be lengthened if necessary.
  • an average stack length of 40-80 mm has proven to be favorable.
  • Such a stack length also has negligible losses in stability on the fabric compared to continuous fibers.
  • the knitted or woven threads are given a good bond due to the undulating and crossing courses.
  • the threads take a completely straight course from the start, the wrapping thread keeping this staggered thread bundle bundled in a helical wrap.
  • the winding is relatively loose, so that the axial mobility of the thread chop is not affected, so that, as already indicated, such a yarn also has sufficient strength for the weaving process.
  • the thread is only a small part of the total weight because it is made of very fine material. In certain cases, the proportion of the winding thread should be as low as possible, with optimal consideration of 2 - 5%.
  • the basic structure of the thread then remains by dissolving the winding thread or yarns alone in the best possible condition. With regard to this dissolution of the winding thread, it is proposed to effect it chemically.
  • the winding thread can consist, for example, of acetate fibers and can be dissolved in an appropriately adjusted acetone bath. Another possibility is that the winding thread is thermally dissolvable. If, for example, viscose threads are used as wrapping threads, they are destroyed by scratch treatment at 200 - 300 ° C. The ash residues are then knocked out. Another way of eliminating the winding thread is that it is formed from thermoplastic material, which is also used as a matrix material. A fabric based on technical fibers such as coal, glass, aramid, ceramic is then characterized in that the fibers are processed as staple fibers wrapped with a winding thread.
  • a knitted fabric based on technical fibers such as coal, glass, aramid, ceramic is characterized in that the fibers are processed as staple fibers wrapped with a winding thread.
  • a favorable method for processing a woven fabric, knitted fabric or the like on the basis of carbon, glass, aramid, ceramic fibers is that the winding thread for the production of a structured component is locally dissolved. It is advantageous that the wrapping thread consists of the same material, namely thermoplastic, as the matrix material. Here, the winding thread is dissolved in a complete opening in the substance that determines the shape of the component.
  • the thread 1 shown consists of a multiplicity of staple fibers 2 oriented identically or in parallel.
  • the correspondingly staggered, overlapping fiber structure is held together by a thread 3.
  • the corresponding wrap pressure is low, so that the displaceability of the staple fibers 2 is not impaired.
  • the staple fibers 2 consist of carbon, glass, aramid or ceramic.
  • the staple fibers 2, which are cut to length, for example, from an endless thread sheet, have a length of approximately 40-80 mm.
  • the winding thread 3 can be detached or destroyed. It is expedient to destroy it after creating a fabric G.
  • the weaving measures are practically the usual ones. It can be a plain, twill or atlas weave. Modifications of this are also conceivable and should be chosen according to the intended goal. In addition, a multi-layer fabric can also be created.
  • the row-like arrangement of the staple fibers 2 in an overlapping arrangement proves to be advantageous wherever there are high demands on the deformability of the woven fabric G or knitted fabric G.
  • the wrapping thread 3, which otherwise gives the fabric G sufficient strength in the weaving process is dissolved. Even in the dissolved state, there is still such a stable tissue composite that the tissue is easy to handle, that is, for example, it can be introduced into a shape (not shown).
  • the lengthening of the thread composite of the staple fiber threads 1 is illustrated in FIG. 7.
  • the weft threads a aimed at the viewer take up their usual tissue adjacent position at the edge of the deep-drawing T, spaced apart by the dimension y, while due to the deep-drawing process the weft threads a which are arranged vertically somewhat offset one above the other have a larger thread spacing, dimension z.
  • the warp threads b on the other hand, one of which is shown, have a continuous axial elongation by shifting the adjacent staple fibers 2 relative to one another, as seen in the thread extension direction.
  • the direct train length supply which is present in the flat surface of the fabric G near the edge, is also used here.
  • the winding thread 3 can be dissolved chemically. This happens e.g. B. in the stenter at a temperature of 160 - 180 ° C, in a chemical solution, for example, when desizing the fabric G.
  • the dissolution takes place in an acetone bath.
  • the thermal dissolution of the wrapping thread for example when using a viscose thread, is carried out by heat treatment at 200 - 300 ° C. Then the ash residues are knocked out.
  • a “dissolution” of a different kind consists in the fact that, due to a special choice of material, the wrapping thread 3, which is also made of thermoplastic material, merges into the hot matrix material supplied during molding, so that after thermal destabilization, which does not extend to ashing, the melted thread pieces are used in terms of material .
  • recyclable base material can be used, so that at least the fibers of the technical reinforcement fabric are retained through the recovery that is possible today.
  • the thread 1 constructed according to the invention and realized on the basis of the technical fibers mentioned can, as already indicated, be used instead of producing a knitted fabric G instead of the fabric G.
  • a component B (so-called organic sheet) on the basis of a multi-layer fabric, with which extend between the layers the filler threads, the multi-layer fabric also consisting of a technical yarn such as carbon, glass, aramid, ceramic fibers and the filler thread introduced as a weft thread being a group of threads based on polypropylene or polyamide, and wherein the multi-layer fabric is known per se Hardened way hardened.
  • a technical yarn such as carbon, glass, aramid, ceramic fibers
  • the filler thread introduced as a weft thread being a group of threads based on polypropylene or polyamide

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

The invention concerns a yarn for producing an industrial woven fabric, knitted fabric or the like on the basis of carbon, glass, aramid, ceramic fibres or the like, and proposes, for the purpose of achieving improved formability in respect of a woven fabric formed from said fibres without incurring weaving or strength disadvantages, that the fibres are staple fibres (2) grouped together by a releasable wrapping thread (3). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Faden zur Herstellung eines technischen Gewebes, Gewirkes oder dergleichen, auf der Basis von Kohle-, Glas-, Aramid-, Keramik-Fasern oder dergleichen sowie das Verfahren zur Verarbeitung eines solchen Gewebes bzw. Gewirkes oder dergleichen.The invention relates to a thread for the production of a technical fabric, knitted fabric or the like, based on carbon, glass, aramid, ceramic fibers or the like, and to the method for processing such a fabric or knitted fabric or the like.

Technische Gewebe bzw. Gewirke dieser Art bilden die Armierungseinlage ebenflächiger oder auch mehrdimensional geformter Kunstharzprodukte. Nur beispielsweise sei auf die US-PS 3 481 427 und die DE-OS 38 13 741 verwiesen.Technical fabrics or knitted fabrics of this type form the reinforcement insert of flat or multi-dimensionally shaped synthetic resin products. For example, reference is made to US Pat. No. 3,481,427 and DE-OS 38 13 741.

Für textile Verstärkungsmaterialien werden heute nahezu aussschließlich sogenannte Endlosfasern in Form von gesponnenen Fäden aus Hochleistungsmaterialien wie Kohle, Glas, Aramid und Keramik eingesetzt. Durch Einsatz unterschiedlicher Webbindungen wie Leinwand, Köper und Atlas sowie deren Abwandlungen kann die Formbarkeit der Gewebe in gewissen Grenzen beeinflußt werden. Eine schon deutliche Verbesserung der Formbarkeit wird durch Mehrlagengewebe erreicht. Als Beispiel eines Mehrlagengewebes mag die DE-OS 31 24 771 dienen. Der Einsatz von Endlosfasern bleibt aufgrund der hohen Festigkeit und Steifigkeit dieser Garnne im Hinblick auf die Verformbarkeit jedoch problematisch. Es ist zwar bekannt, geschnittene Glas-Fasern mittels Bindemitteln zu Matten zu verarbeiten. Dieses Verfahren ist bekannt unter der Bezeichnung SMC (Sheet Moulding Compound). Die Glas-Fasern liegen hier wie bei einem Vlies wirr verteilt. Das Anwendungsgebiet liegt vornehmlich auf den Sektoren Behälterbau, Karroserieteile. Bei guter Verformungseigenschaft liegt jedoch ein relativ geringer Faservolumengehalt vor, d. h., daß Produkt erhält ein hohes Gewicht bei relativ niedrigen Festigkeitswerten. Ein unter dem Schlagwort "GMT" geläufiges Verfahren betrifft den Grundgedanken: Glasfasermatte mit thermoplastischer Matrix. Hier werden Glas-Kurzfasern oder Endlosfäden in eine thermoplastische Masse eingearbeitet. Bei Wärmezufuhr kann dieses Material verformt und durch gleichzeitiges Pressen zu Bauteilen verarbeitet werden. Daher ergibt sich auch ein Einsatz im Tiefziehverfahren. Darüber hinaus existieren auch Unidirektionalgelege. Das bedeutet, die Verstärkungsfasern werden nur in eine Richtung gelegt (anisotrope Verstärkungsstruktur). In den Fällen, da die Gewichtsersparnis und gleichzeitig hohe Festigkeit bzw. Steifigkeit den Einsatz von gerichteten Fasern verlangen (Unidirektional-Gewebe, multiaxiale Gelege), ist die schlechte Formbarkeit häufig hinderlich oder zumindest erschwerend bei der Herstellung von Verbundwerkstoffen. Verbesserung hierbei bringen zwar Gewirke, jedoch mit dem Nachteil der schlechteren Ausnutzung der faserspezifischen Eigenschaften, und wie schon gesagt Mehrlagengewebe. In jedem Fall führt jedoch die bei der Verformung der Verstärkungsmaterialien entstehende Ondulierung der Faserstränge zur partiellen Herabsetzung der Festigkeit bzw. Steifigkeit des Verbundkörpers. Dieser Tatsache muß bei der Bemessung des Werkstoffeinsatzes Rechnung getragen werden, d. h. dieser Mangel muß durch höheren Materialeinsatz ausgeglichen werden, der aber zu höheren Kosten, Bauteildicken und zusätzlichem Gewicht führt.So-called continuous fibers in the form of spun threads made of high-performance materials such as carbon, glass, aramid and ceramic are used almost exclusively for textile reinforcement materials. The formability of the fabrics can be influenced within certain limits by using different weaves such as canvas, twill and atlas and their modifications. A significant improvement in formability is achieved with multi-layer fabrics. DE-OS 31 24 771 may serve as an example of a multi-layer fabric. The use of continuous fibers remains problematic due to the high strength and stiffness of these yarns with regard to their deformability. It is known to process cut glass fibers into mats by means of binders. This process is known as SMC (Sheet Molding Compound). The glass fibers are scattered around like a fleece. The area of application is primarily in the container construction and body parts sectors. With good deformation properties, however, there is a relatively low fiber volume content, that is, the product is heavy in weight with relatively low strength values. A process known under the catchphrase "GMT" concerns the basic idea: glass fiber mat with thermoplastic matrix. Here short glass fibers or filaments are worked into a thermoplastic mass. When heat is applied, this material can be deformed and processed into components by pressing at the same time. Therefore, there is also an application in the deep-drawing process. There are also unidirectional fabrics. This means that the reinforcement fibers are only laid in one direction (anisotropic reinforcement structure). In cases where weight savings and high strength or rigidity require the use of directional fibers (unidirectional fabrics, multiaxial fabrics), the poor formability is often a hindrance or at least complicating the manufacture of composite materials. Knitted fabrics bring improvement here, but with the disadvantage of poorer utilization of the fiber-specific properties and, as already mentioned, multi-layer fabrics. In any case, however, the undulation of the fiber strands that occurs during the deformation of the reinforcement materials leads to a partial reduction in the strength or rigidity of the composite body. This fact must be taken into account when dimensioning the use of materials, ie this deficiency must be compensated for by using more material, but this leads to higher costs, component thicknesses and additional weight.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen aus den genannten Hochleistungsmaterialien gebildeten Faden ohne webtechnische Nachteile oder solche der Festigkeit so auszubilden, daß die Formbarkeit eines daraus gebildeten Gewebes erheblich verbessert ist.The object of the invention is to form a thread formed from the above-mentioned high-performance materials without any technical disadvantages in terms of weaving or strength so that the formability of a fabric formed therefrom is considerably improved.

Gelöst ist diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung.This object is achieved by the invention specified in claim 1.

Die Unteransprüche sind vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes.The subclaims are advantageous developments of the subject matter of the invention.

Zufolge solcher Ausgestaltung ist ein hinsichtlich der Verformbarkeit eines aus ihm gebildeten Gewebes optimale Struktur aufweisender Faden geschaffen. Nach wie vor kann auf die genannten Verstärkungsmaterialien zurückgegriffen werden. Auch webtechnisch sind keine Sonderlösungen erforderlich. Konkret ist diesbezüglich so vorgegangen, daß die genannten Fasern als Stapelfasern mit einem auflösbaren Umrißfaden zusammengefaßt sind. Gegenüber Endlosfasern haben entsprechende Stapelfasern den Vorteil bedarfsweiser Längbarkeit. Bei entsprechenden Versuchen hat sich eine mittlere Stapellänge von 40 - 80 mm als günstig herausgestellt. Eine solche Stapellänge hat überdies gegenüber Endlosfasern vernchlässigbar geringe Stabilitätseinbußen am Gewebe. Als solches erhalten die wirk- oder webtechnisch gebundenen Fäden aufgrund der wellenförmigen sowie kreuzenden Verläufe einen guten Verbund. Die Fäden nehmen von Hause aus einen völlig gestreckten Verlauf, wobei der Umwindefaden in wendelförmigem Umschluß dieses gestaffelte Fadenpaket gebündelt hält. Die Umwindung ist relativ locker, so daß die axiale Beweglichkeit des Fadenhäcksels keine Beeinträchtigung erfährt, so daß weiter, wie schon angedeutet, ein solches Garn auch eine ausreichende Festigkeit für den Webprozeß hat. Der Umwindefaden hat einen nur geringen Anteil an dem Gesamtgewicht, da er aus sehr feinem Material besteht. Der Anteil des Umwindefadens sollte in bestimmten Fällen so niedrig wie möglich sein, wobei optimal an 2 - 5% gedacht ist. Durch Auflösung des Umwindefadens bleibt sodann die Grundstruktur des Fadens bzw. Garnes allein bestens erhalten. Bezüglich dieser Auflösung des Umwindefadens wird vorgeschlagen, diese chemisch zu bewirken. Der Umwindefaden kann beispielsweise aus Acetatfasern bestehen und in einem entsprechend eingestellten Acetonbad aufgelöst werden. Eine andere Möglichkeit ist die, daß der Umwindefaden thermisch auflösbar ist. Bei Einsatz beispielsweise von Viskosefäden als Umwindefaden, geschieht die Zerstörung desselben durch Ritzebehandlung bei 200 - 300° C. Anschließend werden die anfallenden Ascherückstände ausgeklopft. Ein anderer Weg der Eliminierung des Umwindefadens besteht darin, daß dieser aus thermoplastischem Material gebildet ist, welches zugleich als Matrixmaterial Verwendung findet. Ein Gewebe auf der Basis technischer Fasern wie Kohle, Glas, Aramid, Keramik ist sodann dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern als mit einem Umwindefaden umwickelte Stapelfasern verarbeitet sind. Ein Gewirke auf der Basis technischer Fasern wie Kohle, Glas, Aramid, Keramik ist dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern als mit einem Umwindefaden umwickelte Stapelfasern verarbeitet sind. Ein günstiges Verfahren zur Verarbeitung eines Gewebes, Gewirkes oder dergleichen auf der Basis von Kohle-, Glas-, Aramid-, Keramik-Fasern besteht darin, daß der Umwindefaden zur Herstellung eines strukturierten Bauteils örtlich gezielt aufgelöst wird. Dabei ist es von Vorteil, daß der Umwindefaden aus dem gleichen Material, nämlich Thermoplast, besteht wie das Matrixmaterial. Hier geschieht die Auflösung des Umwindefadens in einem völligen Aufgehen in der die Form des Bauteiles bestimmenden Substanz.As a result of such an embodiment, a thread having an optimal structure with regard to the deformability of a fabric formed from it is created. The aforementioned reinforcement materials can still be used. In terms of weaving technology, no special solutions are required. In concrete terms, the procedure is such that the fibers mentioned are combined as staple fibers with a dissolvable outline thread. Compared to continuous fibers, corresponding staple fibers have the advantage that they can be lengthened if necessary. In the case of corresponding tests, an average stack length of 40-80 mm has proven to be favorable. Such a stack length also has negligible losses in stability on the fabric compared to continuous fibers. As such, the knitted or woven threads are given a good bond due to the undulating and crossing courses. The threads take a completely straight course from the start, the wrapping thread keeping this staggered thread bundle bundled in a helical wrap. The winding is relatively loose, so that the axial mobility of the thread chop is not affected, so that, as already indicated, such a yarn also has sufficient strength for the weaving process. The thread is only a small part of the total weight because it is made of very fine material. In certain cases, the proportion of the winding thread should be as low as possible, with optimal consideration of 2 - 5%. The basic structure of the thread then remains by dissolving the winding thread or yarns alone in the best possible condition. With regard to this dissolution of the winding thread, it is proposed to effect it chemically. The winding thread can consist, for example, of acetate fibers and can be dissolved in an appropriately adjusted acetone bath. Another possibility is that the winding thread is thermally dissolvable. If, for example, viscose threads are used as wrapping threads, they are destroyed by scratch treatment at 200 - 300 ° C. The ash residues are then knocked out. Another way of eliminating the winding thread is that it is formed from thermoplastic material, which is also used as a matrix material. A fabric based on technical fibers such as coal, glass, aramid, ceramic is then characterized in that the fibers are processed as staple fibers wrapped with a winding thread. A knitted fabric based on technical fibers such as coal, glass, aramid, ceramic is characterized in that the fibers are processed as staple fibers wrapped with a winding thread. A favorable method for processing a woven fabric, knitted fabric or the like on the basis of carbon, glass, aramid, ceramic fibers is that the winding thread for the production of a structured component is locally dissolved. It is advantageous that the wrapping thread consists of the same material, namely thermoplastic, as the matrix material. Here, the winding thread is dissolved in a complete opening in the substance that determines the shape of the component.

Der Gegenstand der Erfindung ist nachstehend anhand einer zeichnerisch veranschaulichten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1
den erfindungsgemäß ausgebildeten Faden in Vergrößerung dargestellt, dabei auch den wendelförmig verlaufenden Umwindefaden wiedergebend,
Fig. 2
ein aus einem solchen Faden gebildetes Gewebe in Stirnansicht,
Fig. 3
das gleiche Gewebe nach Auflösen des Umwindefadens,
Fig. 4
in schematischer Darstellung einen Gewebeabschnitt in Stirnansicht,
Fig. 5
die Draufsicht hierzu,
Fig. 6
eine der Fig. 4 entsprechende Darstellung, jedoch einen Tiefziehabschitt aufweisend,
Fig. 7
die Draufsicht hierzu, und
Fig. 8
die in Fig. 6 mit x bezeichnete Partie in Vergrößerung, auch hier weitestgehend schematisch wiedergegeben.
The subject matter of the invention is explained in more detail below on the basis of an illustrative embodiment. It shows:
Fig. 1
the thread designed according to the invention is shown in enlargement, also reproducing the helical winding thread,
Fig. 2
a front view of a tissue formed from such a thread,
Fig. 3
the same tissue after loosening the winding thread,
Fig. 4
a schematic representation of a tissue section in front view,
Fig. 5
the top view of this,
Fig. 6
4 shows a representation corresponding to FIG. 4, but having a deep-drawing section,
Fig. 7
the top view of this, and
Fig. 8
the lot designated by x in FIG. 6 in enlarged form, here also largely schematically represented.

Der dargestellte Faden 1 besteht aus einer Vielzahl gleich bzw. parallel ausgerichteter Stapelfasern 2.The thread 1 shown consists of a multiplicity of staple fibers 2 oriented identically or in parallel.

Die entsprechend gestaffelte, einander überlappende Faserstruktur ist von einem Umwindefaden 3 zusammengehalten. Der entsprechende Umschlingungsdruck ist gering, so daß die Verschieblichkeit der Stapelfasern 2 nicht beeinträchtigt ist.The correspondingly staggered, overlapping fiber structure is held together by a thread 3. The corresponding wrap pressure is low, so that the displaceability of the staple fibers 2 is not impaired.

Die Stapelfasern 2 bestehen aus Kohle, Glas, Aramid oder Keramik. Die beispielsweise von einer Endlos-Fadenschar abgelängten, beispielsweise gehäckselten Stapelfasern 2 besitzen eine Länge von ca. 40 - 80 mm.The staple fibers 2 consist of carbon, glass, aramid or ceramic. The staple fibers 2, which are cut to length, for example, from an endless thread sheet, have a length of approximately 40-80 mm.

Statt einer Mono-Struktur kann natürlich auch eine Misch-Struktur greifen. Die Kombination Kohle/Glas etc. mag auf den besonderen Einsatzzweck abgestimmt sein.Instead of a mono structure, a mixed structure can of course also be used. The combination of coal / glass etc. may be tailored to the particular application.

Der Umwindefaden 3 ist auf lösbar respektive zerstörbar. Seine Zerstörung erfolgt zweckmäßig nach Erstellung eines Gewebes G. Die webtechnischen Maßnahmen sind praktisch die üblichen. Es kann sich um eine Leinwand-, Köper- oder Atlas-Bindung handeln. Auch Abwandlungen davon sind denkbar und dem beabsichtigten Ziel entsprechend zu wählen. Überdies läßt sich auch ein Mehrlagengewebe erstellen.The winding thread 3 can be detached or destroyed. It is expedient to destroy it after creating a fabric G. The weaving measures are practically the usual ones. It can be a plain, twill or atlas weave. Modifications of this are also conceivable and should be chosen according to the intended goal. In addition, a multi-layer fabric can also be created.

In gleicher Weise kann es sich um ein Gewirke G handeln.In the same way, it can be a knitted fabric G.

Die reihenartige Anordnung der Stapelfasern 2 in überlappender Anordnung erweist sich überall dort als vorteilhaft, wo hohe Ansprüche an die Verformbarkeit des Gewebes G bzw. Gewirkes G bestehen. Hierzu wird der sonst dem Gewebe G beim webprozeß eine ausreichende Festigkeit vermittelde Umwindefaden 3 aufgelöst. Selbst in aufgelöstem Zustand liegt noch ein so stabiler Gewebeverbund vor, daß sich das Gewebe gut handhaben läßt, also beispielsweise in eine nicht dargestellte Form eingebracht werden kann.The row-like arrangement of the staple fibers 2 in an overlapping arrangement proves to be advantageous wherever there are high demands on the deformability of the woven fabric G or knitted fabric G. For this purpose, the wrapping thread 3, which otherwise gives the fabric G sufficient strength in the weaving process, is dissolved. Even in the dissolved state, there is still such a stable tissue composite that the tissue is easy to handle, that is, for example, it can be introduced into a shape (not shown).

Natürlich besteht auch die Möglichkeit einer nur teilweisen Auflösung des Umwindefadens 3, beispielsweise nur in dem Bereich, der für das Tiefziehen ausgewählt ist. Die hochgradige Verformbarkeit für das "Verziehen" liegt damit für bestimmte Bereiche fest, wobei die benachbarten Abschnittes des Gewebes G nicht verzogen werden, also in der noch mehr gebundenen, gut handhabbaren Weise festgelegt bleiben. Ungewollte Schwachstellen an den Punkten höchster Bauteilbeanspruchung beispielsweise werden dadurch vermieden. Andererseits geschieht das entsprechende Verziehen ohne größere Kraftaufwendung, da die gegenseitige Reibung der benachbarten Stapelfasern 3 des Fadenverbundes weitestgehend eliminiert ist. Das so erstellte Bauteil ist in der Zeichnung mit B bezeichnet.Of course, there is also the possibility of only partially dissolving the winding thread 3, for example only in the area which is selected for deep drawing. The high degree of deformability for "warping" lies thus fixed for certain areas, the adjacent portion of the fabric G not being distorted, that is to say remaining fixed in the even more bound, easy-to-handle manner. This avoids unwanted weak points at the points of highest component stress, for example. On the other hand, the corresponding warping takes place without great expenditure of force, since the mutual friction of the adjacent staple fibers 3 of the thread composite is largely eliminated. The component created in this way is designated B in the drawing.

Auf diese Weise ist die Aufgabe erfüllt, eine Herstellung von Verstärkungsmaterialien anzugeben, die bei allen Arten von Geweben und multiaxialen Gelegen, welche für die Verarbeitung zu Verbundwerkstoffen geeignet sind, die höchsten Ansprüche an die Formbarkeit des Materiales stellen.In this way, the task of specifying a production of reinforcing materials is fulfilled, which place the highest demands on the formability of the material in all types of fabrics and multiaxial fabrics, which are suitable for processing into composite materials.

Das Auslängen des Fadenverbundes der Stapelfaser-Fäden 1 ist in Fig. 7 bildhaft verdeutlich. Die auf den Betrachter gerichteten Schußfäden a nehmen am Rande der Tiefziehung T ihre gewebeübliche Nachbarschaftslage ein, beabstandet um das Maß y, während aufgrund des Tiefziehvorganges die vertikal etwas versetzt übereinander angeordneten Schußfäden a einen größeren Fadenabstand, Maß z, zueinander aufweisen. Die Kettfäden b dagegen, von denen einer dargestellt ist, weisen eine mitgehende axiale Längung auf durch in Fadenerstreckungsrichtung gesehen stattfindendes Verschieben der angrenzenden Stapelfasern 2 zueinander. Natürlich wird hierbei auch noch der unmittelbare Zuglängenvorrat genutzt, der randnah in der ebenen Fläche des Gewebes G vorhanden ist.The lengthening of the thread composite of the staple fiber threads 1 is illustrated in FIG. 7. The weft threads a aimed at the viewer take up their usual tissue adjacent position at the edge of the deep-drawing T, spaced apart by the dimension y, while due to the deep-drawing process the weft threads a which are arranged vertically somewhat offset one above the other have a larger thread spacing, dimension z. The warp threads b, on the other hand, one of which is shown, have a continuous axial elongation by shifting the adjacent staple fibers 2 relative to one another, as seen in the thread extension direction. Of course, the direct train length supply, which is present in the flat surface of the fabric G near the edge, is also used here.

Jedwede Radialwellung im Tiefziehbereich entfällt.Any radial corrugation in the deep-drawing area is eliminated.

Die Auflösung des Umwindefadens 3 kann auf chemischen Wege erfolgen. Dies geschieht z. B. im Spannrahmen bei einer Temperatur von 160 - 180° C, und zwar in einer chemischen Lösung beispielsweise schon beim Entschlichten des Gewebes G.The winding thread 3 can be dissolved chemically. This happens e.g. B. in the stenter at a temperature of 160 - 180 ° C, in a chemical solution, for example, when desizing the fabric G.

Beispielsweise bei Einsatz von 2 1/2 Acetatfasern erfolgt die Auflösung in einem Acetonbad.For example, when using 2 1/2 acetate fibers, the dissolution takes place in an acetone bath.

Die thermische Auflösung des Umwindefadens, beispielsweise bei Einsatz eines Viskosefadens, erfolgt durch Hitzebehandlung bei 200 - 300° C. Anschließend werden die anfallenden Ascherückstände ausgeklopft.The thermal dissolution of the wrapping thread, for example when using a viscose thread, is carried out by heat treatment at 200 - 300 ° C. Then the ash residues are knocked out.

Eine "Auflösung" anderer Art besteht darin, daß durch besondere Materialwahl der ebenfalls aus thermoplastischem Material bestehende Umwindefaden 3 im beim Formen zugeführten heißen Matrixmaterial aufgeht, so daß nach entsprechend thermischer Destabilisierung, die nicht bis zu einer Veraschung reicht, die abgeschmolzenen Fadenstücke materialmäßig genutzt werden.A "dissolution" of a different kind consists in the fact that, due to a special choice of material, the wrapping thread 3, which is also made of thermoplastic material, merges into the hot matrix material supplied during molding, so that after thermal destabilization, which does not extend to ashing, the melted thread pieces are used in terms of material .

Überhaupt kann auf recycle-bares Grundmaterial zurückgegriffen werden, so daß über die heute mögliche Rückgewinnung zumindest die Fasern des technischen Verstärkungsgewebes erhalten bleiben.In general, recyclable base material can be used, so that at least the fibers of the technical reinforcement fabric are retained through the recovery that is possible today.

Der erfindungsgemäß aufgebaute, auf der Basis der erwähnten technischen Fasern realisierte Faden 1 kann, wie schon angedeutete, statt zur Herstellung des Gewebes G auch eines Gewirkes G herangezogen werden.The thread 1 constructed according to the invention and realized on the basis of the technical fibers mentioned can, as already indicated, be used instead of producing a knitted fabric G instead of the fabric G.

Entsprechendes gilt für die Herstellung eines Bauteils B (sogenanntes organisches Blech) auf der Basis eines Mehrlagengewebes, mit zwischen den Lagen sich erstrecken den Füllfäden, wobei das Mehrlagengewebe ebenfalls aus einen technischen Garn wie Kohle-, Glas-, Aramid-, Keramik-Fasern besteht und wobei der als Schußfaden eingebrachte Füllfaden eine Fadenschar auf Polypropylen- oder Polyamid-Basis ist und wobei das Mehrlagengewebe in an sich bekannter Weise ausgehärtet verharzt. Dieser Inhalt geht aus der EP-OS 0 299 309 der Anmelderin hervor und wird hier insoweit vollinhaltlich in Anspuch genommen mit der Maßgabe, daß die genannten Fasern als Stapelfasern 2 gestaltet sind, eingebunden durch den auflösbaren Umwindefaden 3.The same applies to the production of a component B (so-called organic sheet) on the basis of a multi-layer fabric, with which extend between the layers the filler threads, the multi-layer fabric also consisting of a technical yarn such as carbon, glass, aramid, ceramic fibers and the filler thread introduced as a weft thread being a group of threads based on polypropylene or polyamide, and wherein the multi-layer fabric is known per se Hardened way hardened. This content emerges from the applicant's EP-OS 0 299 309 and is used here in its entirety with the proviso that the fibers mentioned are designed as staple fibers 2, integrated by the dissolvable thread 3.

Die in der vorstehenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung von Bedeutung sein. Alle offenbarten Merkmale sind erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen vollinhaltlich mit einbezogen.The features of the invention disclosed in the above description, the drawing and the claims can be of importance both individually and in any combination for the implementation of the invention. All disclosed features are essential to the invention. The disclosure content of the associated / attached priority documents is hereby also included in full in the disclosure of the application.

Claims (8)

Faden zur Herstellung eines technischen Gewebes (G), Gewirkes (G) oder dergleichen, auf der Basis von Kohle-, Glas-, Aramid-, Keramik-Fasern oder dergleichen, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern als Stapelfasern (2) mit einem auflösbaren Umwindefaden (3) zusammengefaßt sind.Thread for the production of a technical fabric (G), knitted fabric (G) or the like, based on carbon, glass, aramid, ceramic fibers or the like, characterized in that the fibers as staple fibers (2) with a dissolvable Wrapping thread (3) are summarized. Faden, insbesondere nach Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß der Umwindefaden (3) chemisch auflösbar ist.Thread, in particular according to claim, characterized in that the wrapping thread (3) is chemically dissolvable. Faden, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Umwindefaden (3) thermisch auflösbar ist.Thread, in particular according to claim 1, characterized in that the wrapping thread (3) is thermally dissolvable. Faden, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Umwindefaden (3) aus einem thermoplastischen Material gebildet ist.Thread, in particular according to claim 1, characterized in that the wrapping thread (3) is formed from a thermoplastic material. Gewebe auf der Basis technischer Faser wie Kohle-, Glas-, Aramid-, Keramik-Fasern gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern als mit einem Umwindefaden (3) umwickelte Stapfelfasern (2) verarbeitet sind.Fabric based on technical fibers such as carbon, glass, aramid, ceramic fibers according to claim 1, characterized in that the fibers are processed as staple fibers (2) wrapped with a winding thread (3). Gewirke auf der Basis technischer Fasern wie Kohle-, Glas-, Aramid-, Keramik-Fasern gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern als mit einem Umwindefaden (3) umwickelte Stapelfasern (2) verarbeitet sind.Knitted fabrics based on technical fibers such as carbon, glass, aramid, ceramic fibers according to claim 1, characterized in that the fibers are processed as staple fibers (2) wrapped with a winding thread (3). Verfahren zur Verarbeitung eines Gewebes, Gewirkes oder dergleichen gemäß den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Umwindefäden (3) zur Herstellung eines strukturierten Bauteils (B) örtlich gezielt aufgelöst werden.Process for processing a woven fabric, knitted fabric or the like according to claims 5 and 6, characterized in that the wrapping threads (3) for the production of a structured component (B) are locally resolved in a targeted manner. Verfahren, insbesondere nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Umwindefaden (3) aus dem gleichen Material besteht, nämlich Thermoplast, wie das Matrixmaterial.Method, in particular according to claim 7, characterized in that the wrapping thread (3) consists of the same material, namely thermoplastic, as the matrix material.
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