Die vorliegende Erfindung betrifft eine neue Mischfaser-Gewebeunterlage,
die besonders zum Schleifen von Holz, Metall
und Mineralien geeignet ist.
Die Bearbeitung der Werkstücke aus Holz, Metall oder Mineralien
stellt besondere Anforderungen an die Unterlage des einzusetzenden
Schleifmittels. Da diese Werkstücke nass geschliffen werden,
muss die Unterlage ausreichend wasserbeständig sein. Die in Verbindung
mit Baumwolle üblicherweise verwendete Glutinleimappretur
(Hautleim) ist nicht wasserbeständig. Durch die Verwendung
relativ harter und hochvernetzter Appreturen kann man die Wasserbeständigkeit
des Baumwollgewebes erhöhen. Allerdings kommt
es hierbei zu einer Versprödung des Garns und damit einhergehendem
vorzeitigen Bandbruch (unzureichende Einreissfestigkeit).
Die Verwendung von Unterlagen aus Polyestergarn (PES) ist seit
vielen Jahren bekannt (vgl. z.B. DE-A-25 31 642). Durch die Verwendung
von Polyestergarn kann die Wasserfestigkeit ohne Versprödung
der PES-Fasern erreicht werden. Derartig ausgerüstete
Gewebe weisen aber eine sehr hohe Thermodehnung auf und sind daher
für das Schleifen von Holz aufgrund der herbei auftretenden
hohen Temperaturen ungeeignet.
Es hat in der Vergangenheit Versuche gegeben, diese Nachteile
durch Verwendung von Unterlagen zu überwinden, bei denen Kett-
und Schussfäden aus jeweils einem identischen Mischfasergewebe
gefertigt sind. Es wurden in handelsüblichen Produkten beispielweise
Mischfasern aus 50% Polyester und 50% Baumwolle beziehulgsweise
aus 67% Polyester und 33% Baumwolle eingesetzt. Es
zelgte sich jedoch, dass auch hiermit nicht alle Praxisanforderungen
erfüllt werden konnten.
Eine Gewebeunterlage mit Kett- und Schussfäden aus jeweils 67%
und 33% Baumwolle weist zwar eine sehr gute Einreissfestigkeit,
Kornhaftung und Wasserbeständigkeit auf, allerdings
aber auch eine immer noch zu hohe Thermodehnung. Das Schleifband
dehnt sich zu stark, vor allem in Längsrichtung.
Senkt man den Anteil an Polyester in den Kett- und Schussfäden
auf 50%, sinkt zwar die Thermodehnung etwas, bleibt aber immer
noch wesentlich über dem Wert reiner Baumwolle. Gleichzeitig ist
das Gewebe aber schon wieder zu spröde und besitzt deshalb eine
unzureichende Einreissfestigkeit.
Versuche, die Materialeigenschaften über die Verwendung einer
bestimmten Appretur zu optimieren, führten ebenfalls nicht zum
gewünschten Erfolg.
Es war daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Rohgewebe
bereitzustellen, das mit geeigneter Appretur beim Schleifen
von Holz bessere Eigenschaften zeigt als die bekannten Gewebeunterlagen
aus dem Stand der Technik, dabei aber auch optimale
Ergebnisse beim Schleifen von Metall und Mineralien ergibt
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch ein Schleifband mit
Mischfaser-Gewebeunterlage gemäss den Ansprüchen gelöst.
Die vorliegende Erfindung betrifft Schleifband mit einer Mischfaser-Gewebeunterlage
aus Baumwolle und Synthesefasern, dadurch
gekennzeichnet, dass der Anteil an Synthesefasern im Schuss grösser
ist als in der Kette.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform betrifft die vorliegende
Erfindung ein vorstehendes Schleifband mit Mischfaser-Gewebeunterlage
aus Baumwolle und Synthesefasern, wobei der Anteil
an Synthesefasern in der Kette im Bereich von 0% bis 70%
und der Anteil an Synthesefasern im Schuss im Bereich von 10 bis
100% liegt.
Es hat sich erfindungsgemäss überraschend gezeigt, dass bei Verwendung
unterschiedlicher, spezifisch ausgewählter Fasermaterialien
in Kette und Schuss eine Gewebeunterlage für ein Schleifband
erhalten werden kann, die insbesondere die Praxisanforderungen
für das Schleifen von Holz sehr gut erfüllt, ohne damit
die Einsatztauglichkeit beim Schleifen von Metall + Mineralien
einzubüssen
Gemäss der vorliegenden Erfindung beziehen sich alle Prozentangaben
auf Gewichtsprozent.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
weist die Gewebeunterlage im erfindungsgemässen Schleifband
einen Anteil an Synthesefasern in der Kette im Bereich von 0%
bis 70% und einen Anteil an Synthesefasern im Schuss im Bereich
von 10 bis 100% auf. Erfindungsgemäss bevorzugt weist die Gewebeunterlage
im erfindungsgemässen Schleifband einen Anteil an
Synthesefasern in der Kette im Bereich von 0% bis 50% und einen
Anteil an Synthesefasern im Schuss im Bereich von 30 bis 70%
auf. Erfindungsgemäss besonders bevorzugt weist die Gewebeunterlage
im erfindungsgemässen Schleifband einen Anteil an Synthesefasern
in der Kette im Bereich von 25% bis 40% und einen Anteil
an Synthesefasern im Schuss im Bereich von 40 bis 60% auf.
Durch den vergleichsweise moderaten Synthesefaseranteil in der
Kette weist das erfindungsgemässe Schleifband mit Mischfaser-Gewebeunterlage
eine schon sehr gute Einreissfestigkeit in
Längsrichtung auf, ohne eine unerwünschte hohe Thermodehnung zu
zeigen.
Andererseits bewirkt der vergleichsweise höhere Anteil an Synthesefasern
im Schuss in dem erfindungsgemässen Schleifband mit
Mischfaser-Gewebeunterlage eine sehr gute Einreissfestigkeit in
Querrichtung, was unter anderem auch die Herstellung von dünnen,
und damit flexiblen Gewebeunterlagen mit entsprechend dünnem
Schussgarn ermöglicht, ohne dass die geforderten Haupteigenschaften
wie niedrige Thermodehnung, Robustheit gegen Bandbrüche
etc. verloren gehen.
Grundsätzlich ist es gemäss der vorliegenden Erfindung vorteilhaft,
dass der Anteil an Synthesefasern im Schuss den Anteil an
Synthesefasern in der Kette um mindestens 10% übersteigt.
Durch die erfindungsgemässe Bereitstellung von Kette und Schuss
mit unterschiedlichen Materialeigenschaften werden somit auf optimale
Weise die für das Schleifen von Holz gewünschten Eigenschaften
erreicht (Wasserbeständigkeit, hohe Einreissfestigkeit,
geringe Thermodehnung). Durch entsprechende Wahl des Synthesefaseranteils
in Kette und Schuss können die vorstehenden Eigenschaften
optimal entsprechend dem Anforderungsprofil eingestellt
werden.
Gemäss der vorliegenden Erfindung ist es erforderlich, dass Kette
und Schuss insgesamt die vorstehend definierten Bereichsangaben
erfüllen. Dies kann dadurch erreicht werden, dass jeder individuelle
Kett- bzw. Schussfaden aus der entsprechenden Mischung
aufgebaut ist, d.h. jeder einzelne Faden den entsprechenden
Synthesefaseranteil aufweist. Andererseits können auch die
aus mehreren Garnen hergestellten Zwirne in Kette und Schuss den
entsprechenden Synthesefaseranteil aufweisen. Schliesslich können
auch alternierend Fäden aus reiner Baumwolle und reiner Synthesefaser
in Kette und Schuss vorhanden sein, so dass sich beispielsweise
ein Anteil von 60% Synthesefaser im gesamten Schuss
dadurch ergibt, dass im Schuss entspreichend mehr Fäden und/oder
Garne aus reiner Synthesefasern als Fäden und/oder Garne aus
reiner Baumwolle vorhanden sind.
Gemäss der vorliegenden Erfindung können Mischfäden (d.h. jeder
individuelle Faden besteht aus Fasern aus jeweils Baumwolle oder
Synthesefaser) und/oder Mischgarne (d.h. eine Mischung von miteinander
verbundenen Garnen, wobei im Faden die erfindungsgemäss
definierte Mischung von Synthesefasern und Baumwollfasern vorhanden
ist), eingesetzt werden.
Das erfindungsgemässe Schleifband mit Mischfaser-Gewebeunterlage
kann hinsichtlich seiner Flexibilität an das Anforderungsprofil
angepasst werden. Da der Schuss aufgrund des höheren Synthesefaseranteils
eine sehr gute Einreissfestigkeit aufweist, kann er
für Anwendungen, bei denen eine erhöhte Flexibilität gefordert
wird, dünner gemacht werden. Andererseits weist das Schleifband
mit erfindungsgemässer Mischfaser-Gewebeunterlage bei gleicher
Dicke der Schussfäden beziehungsweise des Schussgarns eine erhöhte
Robustheit auf.
Gemäss der vorliegenden Erfindung können herkömmliche Baumwoll-
und Synthesefasern eingesetzt werden. Beispiele für verwendbare
Synthesefasern sind Polyesterfasern, Nylonfasern, Acrylfasern
oder hochfeste Fasern wie beispielsweise Dynema oder Lyocellfasern
Gemäss der vorliegenden Erfindung soll unter einer Lyocellfaser
eine Cellulosefaser verstanden werden, die durch ein Lösungsmittelspinnen
mittels eines organischen Lösungsmittels erhalten
wird. Als Lösungsmittel kommt hierbei ein
Aminoxid/Wasser-Gemisch wie beispielsweise ein Gemisch aus NNMO
(N-Methyl-Morpholin-N-Oxid) und Wasser zum Einsatz. Die Cellulose
löst sich in einem derartigen Gemisch. Die gelöste Cellulose
wird anschliessend einem Lösungsmittelspinnen unterzogen, worunter
ein Spinnen einer Cellulose-Lösung ohne Bildung eines Derivats
verstanden werden soll. Die Herstellung von Lyocellfasern
ist dem Fachmann hinlänglich bekannt. Lyocellfasern sind beispielsweise
von der Firma Lenzing erhältlich.
Gemäss der vorliegenden Erfindung kann das Schleifband mit
Mislhfaser-Gewebeunterlage unterschiedliche Synthesefasern in
Kette und Schuss aufweisen.
Die Herstellung der Synthesefasern sowie die Herstellung einer
Misihfaser-Gewebeunterlage aus den verschiedenen Fasern ist dem
Fachmann hinlänglich bekannt.
Es ist bevorzugt, das in der Mischfaser-Gewebeunterlage das Garn
im Ring- (inklusive ComforSpin), Rotor-, Air-Jet-(inklusive Murata
Vortex) oder Friktionsspinnverfahren gesponnen wird.
Die vorstehend beschriebene Mischfaser-Gewebeunterlage wird zur
Herstellung des erfindungsgemässen Schleifbands zunächst mit einer
Appretur versehen. Die Appretur dient zur mechanischen Verfestigung
und Glättung der Unterlage. Mit ihr kann aber auch gegebenenfalls
die Wasserbeständigkeit erhöht werden.
Man unterscheidet grundsätzlich zwischen weichen und harten Appreturen.
Harte Appreturen können sich mit Baumwollfasern vernetzen,
weiche Appreturen hingegen nicht, allerdings sind
selbstvernetzende Appreturen einsetzbar. Die Appreturmaterialien
sind dem Fachmann hinlänglich bekannt. Beispielsweise seien genannt:
Kunstharze wie Harnstoff-Formaldehydharze, Phenolharze,
Epoxidharze, Kunststoffdispersionen oder native Rohstoffe wie
Hautleim oder Stärke, oder elastische Rohstoffe auf der Basis
von Latex wie Copolymeren aus Vinylacetat und Ethylen, Butadien-Styrol
Copolymeren, Acrylsäureestern oder Butadien-Acrylnitril-Styrol
oder Polyurethanen beziehungsweise deren Polymeren, oder
Mischungen derselben.
Dem Fachmann ist bekannt, welche Appretur für welche Anwendung
beziehungsweise Unterlage auszuwählen ist. Für Anwendungen, bei
denen eine hohe Flexibilität der Unterlage erforderlich ist, ist
vorzugsweise eine weiche Appretur heranzuziehen. Dies gilt insbesondere
für die erfindungsgemäss bevorzugte Unterlage mit einem
Synthesefaseranteil aus Lyocell-Fasern. Für robuste Unterlagen,
welche für ein Schleifen von harten Materialien vorgesehen
sind, ist vorzugsweise eine harte Appretur zu verwenden.
Die Art und Weise des Aufbringens einer Appretur ist dem Fachmann
wohlbekannt.
Es ist bevorzugt, dass vorbenetzte (nassvorbeschlichtete) Kettgarne
ohne Entfernung der Schlichte (d.h. des Schutzfilms) vor
dem Appretieren eingesetzt werden.
Das Schleifkorn wird mit Hilfe eines Bindemittels auf der appretierten
Unterlage befestigt. Als Bindemittel kommen alle herkömmlich
hierfür verwendeten Stoffe in Betracht, beispielsweise
Phenolharze.
Als Schleifkörner können die für herkömmliche Schleifanwendungen
verwendeten Schleifkörner herangezogen werden. Beispielhaft seien
Siliciumcarbid und Aluminiumoxid geriannt.
Das Aufbringen des Schleifkorns auf die Unterlage erfolgt nach
herkömmlichen, dem Fachmann bekannten Methoden. Beispielhaft sei
das elektrostatische Streuverfahren genannt.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand von nicht einschränkenden
Beispielen und Vergleichsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen:
- Fig. 1
- die Thermodehnung der Unterlagen gemäss den Beispielen
und Vergleichsbeispielen
- Fig. 2
- die Ketten-Einreissfestigkeit'der Unterlagen gemäss den
Beispielen und Vergleichsbeispielen
- Fig. 3
- die Schuss-Einreissfestigkeit der Unterlagen gemäss den
Beispielen und Vergleichsbeispielen
Vergleichsbeispiel 1
Eine Gewebeunterlage aus reiner Baumwolle gemäss den folgenden
Spezifikationen wurde bereitgestellt:
Garn: Baumwolle Ring-Garn oder Open End (OE), kardiert oder gekämmt,
Stapelfasern Gewebe-Konstruktion:
Faden Zahl/1 cm: Kette- 35, Schuss-19. Faden Dicke (Nm): Kette - 20, Schuss - 28. Ausrüstung (Appretur):
Imprägnierungsart: synthetisch mittel hart (Harnstoffharz/Latex)
Kettseitenstrich synthetisch (Latex/ Füllstoff)
Das im OE-Verfahren gesponnene Garn wurde in üblicher Weise verwoben
(Webart: Köperbindung). Wie üblich wurde ein Schutzfilm
(Schlichte) zur Erleichterung des Webens am Kettgarn vorgesehen.
Dilser Film kann herkömmlich oder mittels Vornetz-Schlichte-Telhnologie
(Nassvorbeschlichten), welche dem Fachmann bekannt
ist, aufgetragen werden. Das Vornetzen bringt eine Schlichtereduzierung
um 30 bis 40%. Als Schlichte können verschiedene
Stoffe wie Polyvinylalkohol, Stärke, Cärboxymethylcellulose verwendet
werden. Die Imprägnierung wurde mittels einem Appreturfoulard
auf die Unterlage aufgebracht. Danach wurde das Material
im Spannrahmen fixiert und stufenweise getrocknet. Um die geforderte
Verschleißbeständigkeit und Steifigkeit der Unterlage zu
erreichen, wurde die Kettseite mittels Rakelauftrag gestrichen
und mittels Spannrahmen und/oder Thermozylinder getrocknet. Der
Aufbau zu CA (coated abrasives) erfolgte in an sich bekannter
Weise durch Auftrag eines Grundbinders (make coat), dem Kornauftrag
(elektrostatisch) und dem Deckbinder (size coat) mit, entsprechend
dem Stand der Technik, und anschließender Trocknung/Härtung.
Vergleichsbeispiel 2
Eine Gewebeunterlage aus 50% Baumwolle und 50% eines herkömmlich
eingesetzten Polyesters in Kette und Schuss gemäss den folgenden
Spezifikationen wurde bereitgestellt:
Garn: Fasermischung aus Polyester(üblichen Typen)/Baumwolle,
Open End (OE). Gewebe-Konstruktion:
Faden Zahl/1 cm: Kette- 35, Schuss-19. Faden Dicke (Nm): Kette - 20, Schuss - 28. Ausrüstung (Appretur):
Imprägnierung synthetisch, Hart (Phenolharz/Kunststoff)
Kettseitenstrich synthetisch (Latex/ Füllstoff oder Harnstoffhalz/Latex/Füllstoff)
Die Herstellung der Mischfaser-Gewebeunterlage erfolgte wie in
Vergleichsbeispiel 1 beschrieben.
Vergleichsbeispiel 3
Eine Gewebeunterlage aus 50% Baumwolle und 50% eines herkömmlich
eingesetzten Polyesters in Kette und Schuss wurde analog zu Vergleichsbeispiel
2 bereitgestellt mit dem Unterschied, dass eine
weichere Appretur aus Harnstoffharz/Kunststoff eingesetzt wurde.
Vergleichsbeispiel 4
Eine Gewebeunterlage aus 33% Baumwolle und 67% eines herkömmlich
eingesetzten Polyesters in Kette und Schuss wurde analog zu Verchsbeispiel
2 bereitgestellt.
Beispiel 1
Eine erfindungsgemässe Mischfaser-Gewebeunterlage mit einer Kette
aus 33% Polyester und 67% Baumwolle sowie einem Schuss aus
50% Polyester und 50% Baumwolle wurde analog Vergleichsbeispiel
2 hergestellt mit dem Unterschied, dass eine weichere Appretur
aus Harnstoffharz/Kunststoff eingesetzt wurde.
Für alle Vergleichsbeispiele und Beispiele wurden die Thermodehnung
sowie die Einreißfestigkeit von Kette und Schuss bestimmt.
Die Thermodehnung wurde mittels Zugprüfmaschine mit integrierter
Thermokammer geprüft. Die appretierte Gewebeprobe wurde mit dem
Grundharz beschichtet. Danach wurden aus diesem Material Prüflinge
(240x40 mm) in Längsrichtung herausgeschnitten. Die Prüflinge
wurden in der Zugprüfmaschine unter konstanter Last dem
folgenden Temperaturprofil unterzogen: 20°C/50°C/80°C/110°C.
Die Dehnungswerte (in %) für jede Probe bei den verschiedenen
Temperaturen wurden erfasst.
Der Einreisswiederstand wurde mittels Zugprüfmaschine geprüft.
Die Probe, appretiertes Gewebe, wurde mit dem Grundharz beschichtet.
Danach wurden aus diesem Material Prüflinge (200x20
mm) in Längsrichtung (Kette) und Querrichtung (Schuss) herausgeschnitten.
Diese Prüflinge wurden in der Zugprüfmaschine bis zum
Probebruch gefahren. Das Reissen der Einzelfäden (in N) wurde
für jede Probe in Funktion zur Dehnung (%) registriert.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich weist die Unterlage gemäss Beispiel 1
niedrige Thermodehnungswerte auf, welche denjenigen einer Unterlage
aus reiner Baumwolle sehr nahe kommen. Die Mischfaserunterlagen
gemäss den Vergleichsbeispielen 2 bis 4 wiesen teilweise
deutlich höhere und somit schlechtere Thermodehnungswerte auf.
Aus Fig. 2 ist ersichtlich, dass die Unterlage gemäss Beispiel 1
einen Einreißwiderstand in der Kette aufweist, welcher demjenigen
des Vergleichsbeispiels 4 entspricht und allen anderen Vergleichsbeispielen
überlegen ist.
Aus Fig. 3 ist ersichtlich, dass die Unterlage gemäss Beispiel 1
einen Einreißwiderstand im Schuss aufweist, welcher besser ist
als in allen Vergleichsbeispielen.
Insgesamt ergibt sich aus den Figuren 1 bis 3, dass die Unterlage
gemäss Beispiel 1 in der Gesamtschäu der Eigenschaften Thermodehnung
und Einreißwiderstand Kette/Schuss den Unterlagen gemäss
den Vergleichsbeispielen überlegen ist.