EP0939837B1 - Faserverbund, dessen verwendung und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

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EP0939837B1
EP0939837B1 EP97952798A EP97952798A EP0939837B1 EP 0939837 B1 EP0939837 B1 EP 0939837B1 EP 97952798 A EP97952798 A EP 97952798A EP 97952798 A EP97952798 A EP 97952798A EP 0939837 B1 EP0939837 B1 EP 0939837B1
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Maik Ziegler
Rudolf Emmerich
Lars Ziegler
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    • D01D5/247—Discontinuous hollow structure or microporous structure
    • D—TEXTILES; PAPER
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    • D04B1/14—Other fabrics or articles characterised primarily by the use of particular thread materials
    • D04B1/16—Other fabrics or articles characterised primarily by the use of particular thread materials synthetic threads
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Definitions

  • the invention relates to a fiber composite made of fibers chemically or physically foamable polymers has and in which the fibers only after production of the Fiber composite are foamed, as well as the use of such a fiber composite and a method for the same Production.
  • Polymer fibers are made by spinning or extruding manufactured and found mainly for the production of Sutures, textiles, but also with a variety technical goods use. They are usually too Fiber-bonded, such as woven, knitted or crocheted Scrim, processed, from which in turn textile materials for clothing, laundry or covering materials, Filter cloths, sieve cloths, packaging covers, laminations and the like. Furthermore are Fiber composites made from mixed fibers are known, e.g. made of polymer and natural fibers in textile technology or from polymer fibers on the one hand and metal, carbon or mineral fibers on the other hand for technical purposes.
  • a large number of polymers can be passed through today Process spinning or extruding into fibers, whereby the Selection of the polymer tailored to the intended use becomes.
  • the fibers after spinning or Equip extrusion with equipment This can be in a subsequent physical or chemical Treatment or coating of the surface exist.
  • the surface is structured.
  • the invention has for its object the positive To use properties of foamed fibers only there, where they are on the finished fiber composite or the one to be produced from it End product are needed.
  • a fiber composite designed according to the invention draws is therefore characterized in that it consists of several layers consists of fibers, at least one of which is external Layer has blowing agent-free fibers, while the fibers containing blowing agent at least one other Layer only in specified areas of the fiber composite are foamed.
  • composite materials can be made from textiles and create foamed structures, such as for upholstery materials with a textile Surface structure on a foamed carrier is desirable are.
  • Preproducts or Manufacture end products only in those areas have foamed fibers in which the by the Foaming properties such as cushioning, Shock absorption ability, compressibility, insulation ability od.
  • foamed fibers in which the by the Foaming properties such as cushioning, Shock absorption ability, compressibility, insulation ability od.
  • Fiber composite e.g. in the form of a fabric, knitted fabric or knitted fabric or scrim.
  • the fiber composite can, for example, be made of fibers with a Blowing agents contain polymers and fibers made from blowing agent-free Have polymers, the latter especially can consist of such polymers which the desired Properties of the end product in the non-foamed Determine areas. It can be particularly also natural fibers, metal or carbon fibers act for technical purposes of the fiber composite are suitable.
  • the fiber composite according to the invention can also at least another intermediate layer made of non-foamed fibers have, as a stabilizing insert with if necessary increased tensile strength.
  • the fiber composite according to the invention is, for example, as Textile material can be used for special clothing.
  • Such a fiber composite can Use the production of partially foamed moldings.
  • Such Shaped bodies can be used as upholstery for seating or reclining furniture, Car seats, interior trim parts of motor vehicles etc. are used.
  • the polymers and foaming techniques known today allow the production of closed or open cells Structures. These options can also with Fiber composite according to the invention can be used, in particular you will provide closed cell structures, if the fiber composite should be water-repellent. This water-repellent property is further supported by that the fibers in the foamed areas lie close together, while the fiber composite in the other areas and in the blowing agent-free fiber layers the traditional property of those who made it Has fibers. Diffusion-tight and Realize areas open to diffusion.
  • fibers that are at least partially from one diffusion-tight polymer consist of a bound or loose composite, e.g. a fabric, knitted fabric, knitted fabric or clutches, merged and is then in the specified Areas of the fiber composite comprising these fibers a fluid, e.g. a liquid or a gas, introduced by pressure diffusion and the penetrated Fluid expands due to the sudden reduction in pressure.
  • a fluid e.g. a liquid or a gas

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Description

Die Erfindung betrifft einen Faserverbund, der Fasern aus chemisch oder physikalisch aufschäumbaren Polymeren aufweist und bei dem die Fasern erst nach Herstellung des Faserverbundes aufgeschäumt sind, sowie die Verwendung eines solchen Faserverbundes und ein Verfahren zu dessen Herstellung.
Polymerfasern werden durch Spinnen bzw. Extrudieren hergestellt und finden vornehmlich zur Herstellung von Nahtmaterial, Textilien, aber auch bei einer Vielzahl technischer Waren Verwendung. Sie werden in der Regel zu Faserverbunden, wie Gewebe, Gewirke, Gestricke oder Gelege, verarbeitet, aus denen wiederum Textilmaterialien für Bekleidungsstücke, Wäsche oder Belagmaterialien, Filtertücher, Siebgewebe, Verpackungshüllen, Kaschierungen und dergleichen hergestellt werden. Ferner sind Faserverbunde aus Mischfasern bekannt, z.B. aus Polymer- und Naturfasern in der Textiltechnik oder aus Polymerfasern einerseits und Metall-, Karbon- oder Mineralfasern andererseits für technische Zwecke.
Heute lassen sich eine Vielzahl von Polymeren durch Spinnen bzw. Extrudieren zu Fasern verarbeiten, wobei die Auswahl des Polymers auf den Verwendungszweck abgestimmt wird. Bei bestimmten Verwendungszwecken, insbesondere im Textilbereich, werden die Fasern nach dem Spinnen bzw. Extrudieren mit einer Ausrüstung versehen. Diese kann in einer nachträglichen physikalischen oder chemischen Behandlung oder Beschichtung der Oberfläche bestehen. Um füllige Fasern zu erzeugen, wird die Oberfläche strukturiert.
Um flauschige und/oder voluminöse Fasern zu erhalten, ist es ferner bekannt (GB 2 155 398, EP 0 445 708, EP 0 180 097), Fasern aus aufschäumbaren Polymeren herzustellen, wobei das Polymer in der Regel mit einem Treibmittel versetzt ist, das durch Wärmezufuhr unter Gasabspaltung zersetzt wird. Das Aufschäumen der Fasern erfolgt unmittelbar beim Spinnen oder in einem anschließenden Prozeß. Diese aufgeschäumten Fasern werden dann in üblicher Weise zu einem Faserverbund, z.B. einem Gewebe, Gewirke od. dgl. zusammengeführt. Der gesamte Faserverbund ist also aus Fasern gleicher Eigenschaften hergestellt und weist folglich auch die durch diese Fasern bzw. den Faserwerkstoff vorgegebenen Eigenschaften auf.
Es ist ferner bekannt (US 3 100 926), in einem Gewebe Fasern aus einem mit Treibmittel versetzten Polymer einzubinden und diese Fasern nach der Herstellung des Gewebes unter Wärmezufuhr aufzuschäumen. Dadurch wird ein Gewebe mit guter Wärmeisolation und Stoßabsorption erhalten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die positiven Eigenschaften aufgeschäumter Fasern nur dort zu nutzen, wo sie am fertigen Faserverbund bzw. dem daraus herzustellenden Endprodukt benötigt werden.
Ein erfindungsgemäß ausgebildeter Faserverbund zeichnet sich deshalb dadurch aus, daß er aus mehreren Schichten von Fasern besteht, von denen mindestens eine äußere Schicht treibmittelfreie Fasern aufweist, während die treibmittelhaltigen Fasern wenigstens einer weiteren Schicht nur in vorgegebenen Bereichen des Faserverbundes aufgeschäumt sind.
Auf diese Weise lassen sich Werkstoffverbunde aus textilen und geschäumten Strukturen erzeugen, wie sie beispielsweise bei Polstermaterialien mit einer textilen Oberflächenstruktur auf einem geschäumten Träger wünschenswert sind. Es lassen sich ferner Vorprodukte oder Endprodukte herstellen, die nur in denjenigen Bereichen aufgeschäumte Fasern aufweisen, in denen die durch das Aufschäumen erzeugten Eigenschaften, wie Polsterwirkung, Stoßabsorptionsfähigkeit, Kompressibilität, Isolationsfähigkeit od. dgl. erwünscht sind, in allen übrigen Bereichen aber Eigenschaften aufweisen, wie sie ein herkömmlicher Faserverbund, z.B. in Form eines Gewebes, Gestrickes oder Gewirkes oder Geleges aufweist.
Der Faserverbund kann beispielsweise Fasern aus mit einem Treibmittel versetzten Polymeren und Fasern aus treibmittelfreien Polymeren aufweisen, wobei letztere vor allem aus solchen Polymeren bestehen können, welche die gewünschten Eigenschaften des Endproduktes in den nicht geschäumten Bereichen bestimmen. Dabei kann es sich insbesondere auch um Naturfasern, Metall- oder Carbonfasern handeln, die für technische Einsatzzwecke des Faserverbundes geeignet sind.
Der erfindungsgemäße Faserverbund kann ferner wenigstens eine weitere Zwischenschicht aus nicht geschäumten Fasern aufweisen, die als Stabilisierungseinlage mit gegebenenfalls erhöhter Zugfestigkeit wirkt.
Der erfindungsgemäße Faserverbund ist beispielsweise als Textilmaterial für Spezial-Bekleidungsstücke einsetzbar. Als solche sind insbesondere Arbeitsschutzkleidung, Sport- und Wintersportbekleidung zu nennen, indem in denjenigen Bereichen des Bekleidungsstücks, wo Polster- und/oder Isoliereigenschaften erwünscht sind, die Fasern des Faserverbundes aufgeschäumt sind. Dabei können diese Bereiche entweder am Zuschnitt für das Bekleidungsstück oder am fertigen Bekleidungsstück durch lokale chemische oder physikalische Behandlung aufgeschäumt werden.
In gleicher Weise läßt sich ein solcher Faserverbund zur Herstellung teilgeschäumter Formkörper verwenden. Solche Formkörper können als Polsterkörper bei Sitz- oder Liegemöbeln, Autositzen, Innenverkleidungsteilen von Kraftfahrzeugen etc. eingesetzt werden.
Die heute bekannten Polymere und Schäumtechniken gestatten die Herstellung von geschlossen- oder offenzelligen Strukturen. Diese Möglichkeiten können auch bei dem erfindungsgemäßen Faserverbund genutzt werden, insbesondere wird man geschlossenzellige Strukturen vorsehen, wenn der Faserverbund wasserabweisend sein soll. Diese wasserabweisende Eigenschaft wird noch dadurch unterstützt, daß in den aufgeschäumten Bereichen die Fasern dicht an dicht liegen, während der Faserverbund in den übrigen Bereichen und in den treibmittelfreien Faserschichten die herkömmliche Eigenschaft der ihn bildenden Fasern aufweist. So lassen sich diffusionsdichte und diffusionsoffene Bereiche verwirklichen.
Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Faserverbundes werden Fasern, die wenigstens zum Teil aus einem nicht diffusionsdichten Polymer bestehen, zu einem gebundenen oder losen Verbund, z.B. einem Gewebe, Gewirke, Gestricke oder Gelege, zusammengeführt und wird dann in den vorgegebenen Bereichen des diese Fasern aufweisenden Faserverbundes ein Fluid, z.B. eine Flüssigkeit oder ein Gas, durch Druckdiffusion eingebracht und das penetrierte Fluid durch schlagartigen Abbau des Drucks expandiert. Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß in der Faser keine Restchemikalien verbleiben und das Polymer in den aufgeschäumten und den nicht geschäumten Bereichen die gleichen chemischen Eigenschaften aufweist.

Claims (7)

  1. Faserverbund, der Fasern aus chemisch oder physikalisch aufschäumbaren Polymeren aufweist und bei dem die Fasern des Faserverbundes erst nach dessen Herstellung aufgeschäumt sind, dadurch gekennzeichnet, daß er aus mehreren Schichten von Fasern besteht, von denen mindestens eine äußere Schicht treibmittelfreie Fasern aufweist und die treibmittelhaltigen Fasern wenigstens einer weiteren Schicht nur in vorgegebenen Bereichen des Faserverbundes aufgeschäumt sind.
  2. Faserverbund nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er wenigstens eine weitere Zwischenschicht aus nicht geschäumten Fasern aufweist.
  3. Faserverbund nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß er aus Geweben, Gewirken, Gestricken oder Gelegen besteht.
  4. Verwendung eines Faserverbundes nach einem der Ansprüche 1 bis 3 als Textilmaterial für Spezialbekleidungsstücke, die in vorgegebenen Bereichen Polster- und/oder Isoliereigenschaften aufweisen.
  5. Verwendung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach Herstellung der Zuschnitte aus dem Textilmaterial die Fasern in den Bereichen mit Polster- und/oder Isoliereigenschaften aufgeschäumt sind.
  6. Verwendung eines Faserverbundes nach einem der Ansprüche 1 bis 3 zur Herstellung von teilgeschäumten Formkörpern.
  7. Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Fasern aus einem nicht-diffusionsdichten Polymer eingesetzt werden und daß in den vorgegebenen Bereichen des diese Fasern aufweisenden Faserverbundes ein Fluid durch Druckdiffusion eingebracht und das penetrierte Fluid durch schlagartigen Abbau des Drucks expandiert wird.
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