EP2815012A1 - Textiles lichtschutzmaterial - Google Patents
Textiles lichtschutzmaterialInfo
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- EP2815012A1 EP2815012A1 EP13707546.1A EP13707546A EP2815012A1 EP 2815012 A1 EP2815012 A1 EP 2815012A1 EP 13707546 A EP13707546 A EP 13707546A EP 2815012 A1 EP2815012 A1 EP 2815012A1
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Definitions
- the invention relates to a textile sunscreen material comprising a
- Microfilament nonwoven fabric having a basis weight of 20 to 300 g / m 2 and its use in outdoor applications, in particular for the production of parasols, outdoor curtains or blinds, combined wind and sun protection materials and / or awnings.
- Textile sunscreen materials are offered in various embodiments. In principle, a distinction must be made between soft and hard materials for this purpose. Of soft textile materials garments, curtains, curtains or blinds are often made of hard materials and vertical or horizontal blinds and blinds. Also for the shielding of excessive light, for example in conservatories corresponding textile light protection devices are used. From the document US 5,436,064 stiff textile composites are known, which consist of a nonwoven fabric of thermoplastic material and a fabric brought together, needled and by heating each other
- Knitting machine to be interwoven with yarns.
- the nonwoven fabric consists of two different fibers, one of which is thermoplastic and after the Garn trimmann is melted.
- the known textile composites can additionally be provided with a foam layer and are suitable for the production of vertical blinds, Roman blinds, wall coverings or automotive interior linings.
- titanium dioxide as a filter substance.
- titanium dioxide can already be incorporated into synthetic yarns during spinning.
- the known textile light protection materials have disadvantages with regard to the high use of material, an insufficient shielding of the incident light, in particular of the UV fraction contained therein, or their
- DE 1011053 discloses the use of a microfilament nonwoven fabric having a weight per unit area of 20 to 300 g / m 2 as a textile light protection material, in which the nonwoven fabric is made of melt spun, drawn and directly laid to a nonwoven multicomponent continuous filaments with a titer of 1, 5 to 5 dtex and the multicomponent
- Endlosfilrait (optionally after a pre-consolidation) at least 80% to micro-continuous filaments with a titer of 0.05 to 2.0 dtex are split and solidified.
- a titer of 0.05 to 2.0 dtex are split and solidified.
- titanium dioxide to increase the sunscreen effect is described.
- the object of the invention has been found to provide a textile light-shielding material, which combined with a simple and cost-effective production an excellent light protection combined with a high stability.
- the object is achieved by a textile light protection material comprising at least one microfilament nonwoven fabric with a
- melt-spun and nonwoven composite filaments having a denier of 1.5 to 5 dtex and the composite filaments are at least 80% split and solidified into elementary filaments having a denier of 0.05 to 2.0 dtex, the elementary filaments being at least one
- Crystallization aids selected from titanium dioxide, silicon dioxide,
- Magnesium silicate hydrate in particular in the form of talc and / or
- Aluminum silicate in particular in the form of kaolin, in each case in an amount of 0.2 to 5% by weight, more preferably of 0.2 to 4.5% by weight, more preferably of 0.2 to 4% by weight , more preferably from 0.2 to 2% by weight, still
- Sunscreen material even with small amounts of the crystallization aid, and at basis weights of less than 300 g / m 2 is almost impermeable to UV light and also extremely mechanically stable.
- the term UV light is used
- UV light comprises light with wavelengths of 100 nm to 380 nm (see DIN 5031, Part 7).
- a preferred embodiment of the invention comprises the use of the microfilament nonwoven fabric as UV photoprotective material.
- Light protection material of 50 to 300 g / m, preferably from 35 to 200 g / m 2 , and in particular from 80 to 170 g / m. Without wishing to be bound by any particular mode of action, it is believed that the crystallization aid during the production of the
- Composite filaments unifies the alignment of the polymers and increases the reflective area in the microfilament nonwoven fabric.
- the incorporation of the crystallization aids in the nonwoven fabric leads to an extremely homogeneous distribution in the light protection element, whereby a particularly good light protection is made possible. This effect is supported by the many fiber layers in the nonwoven (about 40 fiber layers per 100 g / m 2 ) and the fact that the split filaments, due to their
- Titanium dioxide is particularly preferably used according to the invention, this being preferably used as the particulate titanium dioxide. Practical experiments have shown that a particularly good light protection is possible when titanium dioxide is used, which is more than 50% by weight in anatase
- Modification is present and / or has an average particle size of 20 nm to 1 mm. Very particular preference is given to the use of CLARIANT RENOL ATDX 30 titanium dioxide.
- the isotropic distribution of thread in the nonwoven fabric makes it unnecessary to seam and to observe the machine direction. Due to the continuous filaments, the textile light protection material has no fraying. No chemical equipment is required. However, the advantageous properties of the nonwoven fabric can be achieved by suitable chemical equipment, in particular hydrophilicity, hydrophobicity,
- Composite filaments for example, bicomponent filaments are endless, so it is conceivable that the crystallization aid only in one of the two
- Components of the bicomponent continuous filament is present.
- Crystallization aids should be available in both components. It is also conceivable that the crystallization aid is added only to the first or the second component.
- Photoprotective material of a bicomponent continuous filament wherein the first component contains polyester, preferably polyethylene terephthalate, and / or polybutylene terephthalate and the second component polyamide, preferably polyamide 6, polyamide 66, polyamide 46, and wherein in the first component the crystallization aid in an amount of 0, From 2 to 5 weight%, more preferably from 0.2 to 4.5 weight%, even more preferably from 0.2 to 4 weight%, more preferably from 0.2 to 2 weight%, still more preferably from 0.2 to 1, 5 wt .-%, more preferably from 0.2 to 1 wt .-%, and in particular from 0.3 to 0.8 wt .-% is contained in the second component and the Crystallization aid in an amount of less than 0.1 wt .-%, preferably in an amount of less than 0.05 wt .-%, is included.
- Crystallization aid especially to the polyester-containing component is particularly effective to increase the UV protection. This allows for the addition of crystallization aids to the polyamide-containing component
- the textile light-shielding material is one in which the nonwoven fabric with basis weights of 35 to 200 g / m 2 of melt-spun, aerodynamically stretched and immediately deposited to a nonwoven composite filaments with a titer of 1, 5 to 3 dtex and the
- Composite filaments are at least 80% to elementary filaments with a titer of 0.05 to 1, 0 dtex split and solidified.
- the composite filaments have a titer of 0.8 to 4, preferably 1.4 to 2.6, more preferably 1.6 to 2.4 dtex and / or if the composite filaments at least 85%, in particular at least 90%, more preferably at least 95% are split into elementary filaments and solidified, the titer of the
- Elementary filaments preferably from 0.01 to 0.3 dtex, preferably from 0.03 to 0.2 dtex, in particular from 0.05 to 0.15 dtex.
- the textile sunscreen material is one in which the
- Multi-component continuous filament is a bicomponent filament of at least two incompatible polymers.
- Such a bicomponent filament has a good cleavability in elementary filaments and causes a favorable ratio of strength to basis weight.
- the textile sunscreen material according to the invention due to the polymers used and their filament structure wrinkle-poor, easy to wash and quick-drying, ie, easy to clean.
- the weight ratio between the first and second components is preferably 60:40, more preferably 70:30, with the first component used being preferably a polyester, in particular polyethylene terephthalate.
- the second component used according to the invention is preferably a polyamide, in particular polyamide 6.
- the proportion of the composite filaments or of the elementary filaments in the textile light-shielding material is preferably at least 50% by weight, in particular from 60 to 100% by weight.
- the textile sunscreen material is one in which the
- Composite filaments have a cross-section with an orange-like or "pie” multisegment structure, wherein the segments
- hollow-pie structures that can also have an asymmetrically axially extending cavity.
- the orange-slit or pie-pie arrangement advantageously has 2, 4, 8, 16, 24, 32 or 64 segments, particularly preferably 16, 24 or 32 segments.
- polymers are preferably thermoplastic polymers, in particular so-called incompatible polymer pairs or blends of various polyolefins, polyesters, polyamides and / or polyurethanes in any Used combination, preferably not, only conditionally or difficultly adhesive pairings result.
- Adhesive has.
- materials having a conditional adhesiveness have a conditional or no diffusion bonding, but may have a good adhesion bonding, and materials having a heavy bondability have no diffusion bonding and, if any, a conditional adhesion bonding.
- the polymer pairs used are particularly preferably selected from polymer pairs with at least one polyolefin, preferably with polyethylene, such as polypropylene / polyethylene, polyamides / polyethylene or
- Polyethylene terephthalate are preferred because of their conditional adhesiveness, and polymer pairs with at least one polyolefin are particularly preferred because of their poor tackiness.
- Particularly preferred components of the multicomponent continuous filament are polyesters, preferably polyethylene terephthalate, and / or polybutylene terephthalate on the one hand, polyamide, preferably polyamide 6 polyamide 66, polyamide 46, on the other hand, if appropriate, in combination with one or more further incompatible with the abovementioned components
- Polymers preferably selected from polyolefins as particular
- the textile light-shielding material is further one in which at least one of the multicomponent continuous filament-forming incompatible polymers, polyethylene terephthalate on the one hand, and at least one of the multi-component continuous filament forming
- incompatible polymers comprises a polyamide, preferably polyamide 6. This combination has excellent cleavability.
- Polymers in multi-component continuous filament possible, which is preferably used to produce crimped filaments.
- Such segmental arrangements of the incompatible polymers in the multicomponent continuous filament have proven to be very highly cleavable.
- the textile sunscreen material has a very favorable ratio of basis weight to UV light absorption capacity, so that even with low material use highly effective
- the photoprotective material may further comprise suitable additives.
- suitable additives for example, static charges can be reduced or avoided.
- the textile sunscreen material has, especially when used as garment, curtain or curtain, very good care properties in terms of its washability and a low drying time.
- the sunscreen material can be prepared by a method comprising the following steps:
- Composite filaments are made of at least two polymer melts
- Polymer and the second polymer melt contains at least a second polymer incompatible with the first polymer, and wherein at least one polymer melt crystallization aid selected from titanium dioxide, silicon dioxide, magnesium silicate hydrate, in particular in the form of talc and / or aluminum silicate, in particular in the form of
- Kaolin in an amount of 0.2 to 5 wt% each, more preferably 0.2 to 4.5 wt%, even more preferably 0.2 to 4 wt%, even more preferably 0, From 2 to 2% by weight, more preferably from 0.2 to 1.5% by weight, more preferably from 0.2 to 1% by weight, and especially from 0.3 to 0.8% by weight wherein amounts of 0.3 to 1, 5 wt .-%, or from 0.4 to 1, 4 wt .-%, or from 0.7 to 1, 1 wt .-% are also conceivable.
- the composite filaments are drawn and laid down to a nonwoven, the nonwoven is solidified by high-pressure fluid jets and in
- the textile sunscreen material obtained in this way is very uniform in terms of its thickness. It exhibits an isotropic distribution of filaments, has no tendency to delaminate and is characterized in particular by the use of non-crimped filaments by high modulus values.
- Crystallization aid containing masterbatches in the polymer melt respectively An advantage of this is that the distribution of the crystallization aid is very homogeneous, so that a particularly effective sunscreen can be achieved. In addition, it is procedurally advantageous that the presence of crystallization aids recrystallization of the
- Rapid recrystallization is advantageous because it lowers the number of filament breaks during drawing. In this way, irreparable material manufacturing errors can be avoided.
- rapid recrystallization prevents the diffusion of the polymer melts into one another and thus facilitates the ability to be split.
- crystallization aid is added only to selected polymer components.
- crystallization aid is added to only one of the two components for the bicomponent continuous filament. For example, a
- Sunscreen material made of a bicomponent continuous filament made of polyamide 6 and polyethylene terephthalate, as set forth above
- Crystallization aids are added to both components. It is also conceivable that the crystallization aid is added only to the polyamide 6 or the polyethylene terephthalate. In this embodiment, it is advantageous that the bicomponent continuous filament has a particularly stable structure.
- the crystallization aid is added to that polymer component which contains the polyester, in particular the PET, wherein the crystallization aid of the polyester component is in particular in an amount of 0.2 to 5 wt .-%, more preferably of 0.2 up to 4.5% by weight, more preferably from 0.2 to 4% by weight, more preferably from 0.2 to 2% by weight, even more preferably from 0.2 to 1.5% by weight, even more preferably from 0.2 to 1% by weight, and especially from 0.3 to 0.8 wt .-%, each based on the total weight of
- Polymer component is added. On the other hand, preference is given to not adding any crystallization assistant to that polymer component which contains the polyamide, in particular the polyamide 6, so that it contains the
- Crystallization aid preferably in an amount of less than 0.1 wt .-%, in particular less than 0.05 wt .-%, contains.
- the crystallization aid is preferably by means of a previously
- the textile light-protective material has a textile surface and a degree of splitting of the composite filaments of more than 80%.
- the composite filaments preferably have a central opening, in particular in the form of a tubular elongated cavity, which may be centered with respect to the central axis of the composite filaments.
- Composite filaments is activated or reinforced.
- the composite filaments may have a latent or spontaneous crimping, which is based on a differentiation of the physical properties of the polymer fibers forming the elemental filaments in the case of the spinning, cooling and / or the composite filaments
- Stretching operations which leads to distortions, which are caused by internal unbalanced loads with respect to the longitudinal center axis of the composite filaments, wherein the crimping is optionally activated or reinforced by an asymmetric geometric configuration of the cross section of the composite filaments.
- the composite filaments may have a latent crimp which is activated by thermal, mechanical or chemical treatment prior to formation of the nonwoven fabric.
- the crimp can be strengthened thermally or chemically, for example, by an additional treatment of the solidified substance.
- the solidification of the nonwoven fabric according to the invention preferably takes place by treatment
- the composite filaments can be deposited, for example, by mechanical and / or pneumatic deflection, whereby at least two of these types of deflection can be combined, as well as by spinning on an endless treadmill and mechanically by needling or by the action of liquid pressure jets which are fixed (micro). Particles can be applied. The steps of entanglement and separation of
- Composite filaments in elementary filaments can be in one and the same
- the strength and the mechanical resistance of the nonwoven fabric can be further increased significantly, if it is provided that the elementary filaments are bonded to each other by a thermofusion, which relates to one or more of them, preferably by hot calendering with heated, smooth or engraved rolls, by pulling through a hot-air tunnel kiln, by pulling on a through-flow of hot air drum and / or by applying a binder contained in a dispersion or in a solution or powdered.
- a thermofusion which relates to one or more of them, preferably by hot calendering with heated, smooth or engraved rolls, by pulling through a hot-air tunnel kiln, by pulling on a through-flow of hot air drum and / or by applying a binder contained in a dispersion or in a solution or powdered.
- the solidification of the pile can also, for example, by hot calendering before any separation of the uniform
- Composite filaments are made in elementary filaments, the separation takes place after the Florverfestist.
- the pile structure may also be solidified by a chemical treatment (as described, for example, in Applicants' French Patent No. 2,546,536) or by a thermal treatment which results in a controlled shrinkage of at least a portion of the
- the nonwoven fabric after solidification of a bond Furthermore, the nonwoven fabric after solidification of a bond or
- Processing such as anti-pilling treatment, hydrophilization or hydrophobization, antistatic treatment, treatment to improve the
- Fire resistance and / or to change the tactile properties or gloss a mechanical treatment such as roughening, sanforizing, sanding or a tumbler treatment and / or a change of appearance treatment such as dyeing or printing.
- Line pressure of 20 to 80n / mm is pre-consolidated.
- the textile photoprotective material according to the invention is still a point calendering to increase its abrasion resistance
- the split and solidified nonwoven fabric is passed through heated rollers, of which at least one roller has elevations, which lead to a selective fusion of the filaments with each other.
- the textile sunscreen material is due to its good tactile properties ideal for the production of umbrellas, outdoor curtains or blinds, combined wind and sun protection materials or awnings, garments, such as swimwear, sun hats, Children's clothing, curtains or curtains.
- garments such as swimwear, sun hats, Children's clothing, curtains or curtains.
- the textile sunscreen material is also used for the production of vertical blinds or folding blinds, wherein the rigidity of the textile sunscreen material
- Material by embossing calendering, melting a polymer component and / or coating with a foam can be increased.
- Sunscreens are ideal for outdoor applications such as the production of parasols, outdoor curtains or blinds, combined wind and sun protection materials or awnings. In these applications, it is also advantageous that, due to its high stability, it can additionally function as weather protection, for example for protection against rain. Likewise, it can be used for heat reflection and / or as an advertising medium. To improve the heat reflection, the material can be coated on one side with a heat-reflecting material, preferably aluminum, vapor-deposited or embedded in a binder. For use as an advertising medium, a one- or two-sided printing can be applied. To improve the
- the material can be water, oil and / or dirt repellent equipped.
- the Mikrofilamentviiesstoff thus represented is dyed by jet dyeing and then hydrophobic equipped with a commercial
- Fluorohydrocarbon (aqueous).
- the fabric thus produced offers excellent UV protection, is of low basis weight and takes up very little space when packing and is therefore ideal as a textile sun / wind protection device.
- Example 2 Fluorohydrocarbon (aqueous).
- the textile has a basis weight of 170 g / m 2 .
- the higher basis weight leads to an increase in the mechanical strengths compared to Example 1.
- This textile is point-calendered to increase its inherent rigidity and its abrasion resistance with a fine grid.
- One side of the textile is coated by doctoring with a binder containing fine aluminum particles or others light reflecting components, preferably red or infrared reflecting components, such as vanadium oxides includes. This will be the
- the pressure can also be a
- Disperse dyeing of the PET fraction must be preceded.
- the printing can be carried out by the transfer sublimation method, with aqueous or organic solvent or by means of an aqueous binder.
- the quality of the colors determines the duration of the dyeing or printing, but not (indirectly) the life or UV protection of the textile itself.
- the textile is then rendered hydrophobic by impregnation or one-sided spraying (on the printed side).
- the textile is then rendered hydrophobic by impregnation or one-sided spraying (on the printed side).
- the textile is then rendered hydrophobic by impregnation or one-sided spraying (on the printed side).
- Impregnation combined with the application of flame retardants and / or an oil and dirt repellent coating.
- the textile produced in this way is ideal for flexible, textile
- Sun protection systems against direct sunlight (parasol, awning). Its flexibility allows space-saving stowage. The entire surface can serve the decoration or the information (advertisement). Oil and dirt repellent treatment ensure lasting attractiveness.
- the underside of the textile can be designed to be reflective of heat radiation, which is expedient in particular for the colder seasons.
- Example 3
- the light-protection material according to the invention has a very large area available for light protection in relation to its basis weight. In the following, the available for the sunscreen surface of a light-protection material according to the invention is calculated.
- Sunscreen Test A textile sunscreen material according to the invention is investigated with regard to its light protection effect.
- Sunscreen element is so low that it is compatible with the present
- the average transmission in the UVA and UVB range on the unworn textile in the new state was determined. According to the Australian-New Zealand standard AS / NZS 4399: 1996, an ultraviolet protection factor UPF of about 400 was measured. It should be noted that the scale of the rating ends at 50+ since, due to the finite length of the daylight duration, usually no higher sun protection factor is needed.
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein textiles Lichtschutzmaterial, umfassend einen Mikrofilament-Vliesstoff mit einem Flächengewicht von 20 bis 300 g/m2, wobei der Vliesstoff schmelzgesponnene und zu einem Vlies abgelegte Verbundfilamente mit einem Titer von 1,5 bis 5 dtex umfasst und die Verbundfilamente zumindest zu 80 % zu Elementarfilamenten mit einem Titer von 0,05 bis 2,0 dtex gesplittet und verfestigt sind und wobei die Elementarfilamente mindestens ein Kristallisationshilfsmittel ausgewählt aus Titandioxid, Siliziumdioxid, Magnesiumsilikathydrat, insbesondere in Form von Talkum und/oder Aluminiumsilikat, insbesondere in Form von Kaolin, jeweils in einer Menge von 0,2 bis 5 Gew.-% aufweisen.
Description
Textiles Lichtschutzmaterial
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein textiles Lichtschutzmaterial, umfassend einen
Mikrofilament-Vliesstoff mit einem Flächengewicht von 20 bis 300 g/m2 sowie seine Verwendung in Außenanwendungen, insbesondere zur Herstellung von Sonnenschirmen, Outdoor-Vorhängen oder Rollos, kombinierten Wind- und Sonnenschutzmaterialien und/oder Markisen.
Textile Lichtschutzmaterialien werden in verschiedenen Ausführungsformen angeboten. Prinzipiell ist zwischen weichen und harten Materialien für diesen Zweck zu unterscheiden. Aus weichen textilen Materialien werden oftmals Bekleidungsstücke, Gardinen, Vorhänge oder Rollos hergestellt und aus harten Materialien Vertikal- oder Horizontal-Jalousien und Faltrollos. Auch für die Abschirmung von zu großer Lichteinstrahlung beispielsweise in Wintergärten werden entsprechende textile Lichtschutzvorrichtungen eingesetzt. Aus dem Dokument US 5,436,064 sind steife Textilkomposite bekannt, die aus einem Vliesstoff aus thermoplastischen Material und einem Gewebe bestehen, die zusammengebracht, vernadelt und durch Erwärmung miteinander
verschmolzen werden. Weiterhin sind aus dem Dokument US 5,600,974 steife Textilkomposite bekannt, die aus Vliesstoffen bestehen, die in einer
Wirkmaschine mit Garnen durchwirkt werden. Der Vliesstoff besteht dabei aus zwei unterschiedlichen Fasern, von denen eine thermoplastisch ist und nach
der Garndurchwirkung aufgeschmolzen wird. Die bekannten Textilkomposite können zusätzlich noch mit einer Schaumstoffschicht versehen werden und sind für die Herstellung von Vertikal-Jalousien, Faltrollos, Wandverkleidungen oder Automobil-Innenauskleidungen geeignet.
Ebenfalls bekannt ist es zur Erhöhung des UV-Schutzes von Geweben
Titandioxid als Filtersubstanz einzubinden. So kann Titandioxid beispielsweise bereits während des Spinnens in synthetische Garne eingelagert werden. Die bekannten textilen Lichtschutzmaterialien weisen Nachteile hinsichtlich des hohen Materialeinsatzes, einer ungenügenden Abschirmung des einfallenden Lichtes, insbesondere des darin enthaltenen UV-Anteils, oder ihrer
Lichtbeständigkeit auf. Weiterhin ist ein rationelles Fertigungsverfahren wünschenswert.
Aus der DE 1011053 ist die Verwendung eines Mikrofilament- Vliesstoffs mit einem Flächengewicht von 20 bis 300 g/m2 als textiles Lichtschutzmaterial bekannt, bei dem der Vliesstoff aus schmelzgesponnenen, verstreckten und unmittelbar zu einem Vlies abgelegten Mehrkomponenten-Endlosfilamenten mit einem Titer von 1 ,5 bis 5 dtex besteht und die Mehrkomponenten-
Endlosfilamente (gegebenenfalls nach einer Vorverfestigung) zumindest zu 80 % zu Mikro-Endlosfilamenten mit einem Titer von 0,05 bis 2,0 dtex gesplittet und verfestigt sind. In einem Beispiel wird der Zusatz von Titandioxid zur Erhöhung der Lichtschutzwirkung beschrieben.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein textiles Lichtschutzmaterial bereitzustellen, das bei einfacher und kostengünstiger Herstellung eine hervorragende Lichtschutzwirkung kombiniert mit einer hohen Stabilität zeigt.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein textiles Lichtschutzmaterial umfassend mindestens einen Mikrofilament-Vliesstoff mit einem
Flächengewicht von 20 bis 300 g/m2 gelöst, wobei der Vliesstoff
schmelzgesponnene und zu einem Vlies abgelegte Verbundfilamente mit einem Titer von 1 ,5 bis 5 dtex umfasst und die Verbundfilamente zumindest zu 80 % zu Elementarfilamenten mit einem Titer von 0,05 bis 2,0 dtex gesplittet und verfestigt sind, wobei die Elementarfilamente mindestens ein
Kristallisationshilfsmittel ausgewählt aus Titandioxid, Siliziumdioxid,
Magnesiumsilikathydrat, insbesondere in Form von Talkum und/oder
Aluminiumsilikat, insbesondere in Form von Kaolin, jeweils in einer Menge von 0,2 bis 5 Gew.-%, noch bevorzugter von 0,2 bis 4,5 Gew.-%, noch bevorzugter von 0,2 bis 4 Gew.-%, noch bevorzugter von 0,2 bis 2 Gew.-%, noch
bevorzugter von 0,2 bis 1 ,5 Gew.-%, noch bevorzugter von 0,2 bis 1 Gew.-%, und insbesondere von 0,3 bis 0,8 Gew.-% enthalten.
Ebenfalls geeignet sind Mengen von 0,3 bis 1 ,5 Gew.-%, oder von 0,4 bis 1 ,4 Gew.-%, oder von 0,7 bis 1 ,1 Gew.-%.
Überraschend wurde erfindungsgemäß gefunden, dass ein derartiges
Lichtschutzmaterial bereits bei geringen Mengen des Kristallisationshilfsmittels, sowie bei Flächengewichten von unter 300 g/m2 nahezu UV-Licht undurchlässig und zudem äußerst mechanisch stabil ist. Der Begriff UV-Licht wird
erfindungsgemäß im üblichen Sinne verwendet. Insbesondere umfasst UV- Licht Licht mit Wellenlängen von 100 nm bis 380 nm (vgl. DIN 5031 , Teil 7). Vor diesem Hintergrund umfasst eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung die Verwendung des Mikrofilament-Vliesstoffs als UV-Lichtschutzmaterial.
Erfindungsgemäß bevorzugt betragen die Flächengewichte des
Lichtschutzmaterials von 50 bis 300 g/m, vorzugsweise von 35 bis 200 g/m2, und insbesondere von 80 bis 170 g/m.
Ohne sich auf einen bestimmten Wirkmechanismus festzulegen, wird vermutet, dass das Kristallisationshilfsmittel während der Herstellung der
Verbundfilamente die Ausrichtung der Polymere vereinheitlicht und die reflektierende Fläche im Mikrofilament-Vliesstoff vergrößert. Zudem wird vermutet, dass die Einbindung der Kristallisationshilfsmittel im Vliesstoff zu einer äußerst homogenen Verteilung im Lichtschutzelement führt, wodurch ein besonders guter Lichtschutz ermöglicht wird. Unterstützt wird dieser Effekt durch die vielen Faserlagen im Vliesstoff (etwa 40 Faserlagen pro 100 g/m2) sowie die Tatsache, dass die gesplitteten Filamente, die aufgrund ihrer
Splittung jeweils zwei plane Flächen im spitzen Winkel zueinander aufweisen, bezogen auf die spezifische Oberfläche aufsummiert, eine große reflektierende Fläche ergeben. Erfindungsgemäß besonders bevorzugt wird Titandioxid eingesetzt, wobei dieses bevorzugt als partikuläres Titandioxid verwendet wird. Praktische Versuche haben ergeben, dass ein besonders guter Lichtschutz möglich wird, wenn Titandioxid eingesetzt wird, das zu mehr als 50 Gew.% in Anatas
Modifikation vorliegt und/oder eine mittlere Teilchengröße von 20 nm bis 1 Mm aufweist. Ganz besonders bevorzugt ist die Verwendung von Titandioxid des Typs CLARIANT RENOL ATDX 30. Die isotrope Fadenverteilung im Vliesstoff macht ein Säumen und die Beachtung der Maschinenlaufrichtung nicht erforderlich. Durch die Endlosfilamente weist das textile Lichtschutzmaterial kein Ausfasern auf. Eine chemische Ausrüstung ist nicht erforderlich. Jedoch können die vorteilhaften Eigenschaften des Vliesstoffs durch geeignete chemische Ausrüstungen, wie insbesondere Hydrophilie, Hydrophobie,
Flammschutz, Anti-Schmutzausrüstung, metallhaltige Beschichtungen, mit weiteren vorteilhaften Eigenschaften kombiniert werden.
Gute Ergebnisse werden aber auch mit Siliziumdioxid, Magnesiumsilikathydrat, insbesondere in Form von Talkum und/oder Aluminiumsilikat, insbesondere in Form von Kaolin, als Kristallisationshilfsmittel erzielt. Denkbar ist dass sämtliche Elementarfilamente das Kristallisationshilfsmittel enthalten. Vorteilhaft hieran ist, dass ein besonders effektiver Sonnenschutz erzielt werden kann. Das Kristallisationshilfsmittel kann aber auch nur in ausgewählten Elementarfilamenten vorhanden sein. Wenn die
Verbundfilamente beispielsweise Bikomponenten Endlosfilamente sind, so ist denkbar, dass das Kristallisationshilfsmittel lediglich in einer der beiden
Komponenten des Bikomponenten Endlosfilaments vorhanden ist. Wird beispielsweise ein Lichtschutzmaterial aus einem Bikomponenten
Endlosfilament enthaltend Polyester, vorzugsweise Polyethylenterephthalat, und/oder Polybutylenterephthalat als erste Komponente und Polyamid, vorzugsweise Polyamid 6 Polyamid 66, Polyamid 46, Polyamid 6 als zweite Komponente hergestellt, so kann, wie oben dargelegt, das
Kristallisationshilfsmittel in beiden Komponenten vohanden sein. Denkbar ist aber auch, dass das Kristallisationshilfsmittel lediglich der ersten oder der zweiten Komponente zugegeben wird.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung umfasst ein
Lichtschutzmaterial aus einem Bikomponenten Endlosfilament, wobei die erste Komponente Polyester, vorzugsweise Polyethylenterephthalat, und/oder Polybutylenterephthalat enthält und die zweite Komponente Polyamid, vorzugsweise Polyamid 6, Polyamid 66, Polyamid 46, und wobei in der ersten Komponente das Kristallisationshilfsmittel in einer Menge von 0,2 bis 5 Gew.- %, noch bevorzugter von 0,2 bis 4,5 Gew.-%, noch bevorzugter von 0,2 bis 4 Gew.-%, noch bevorzugter von 0,2 bis 2 Gew.-%, noch bevorzugter von 0,2 bis 1 ,5 Gew.-%, noch bevorzugter von 0,2 bis 1 Gew.-%, und insbesondere von 0,3 bis 0,8 Gew.-% enthalten ist und in der zweiten Komponente das
Kristallisationshilfsmittel in einer Menge von weniger als 0,1 Gew.-%, vorzugsweise in einer Menge von weniger als 0,05 Gew.-%, enthalten ist.
Überraschend wurde erfindungsgemäß gefunden, dass der Zusatz des
Kristallisationshilfsmittels speziell zu der Polyester enthaltenden Komponente besonders effektiv ist, um den UV Schutz zu steigern. Dies ermöglicht es auf den Zusatz von Kristallisationshilfsmittel zu der Polyamid enthaltenden
Komponente zu verzichten, was die Verfahrensführung vereinfacht und zudem aus Kostengründen vorteilhaft ist.
Vorzugsweise ist das textile Lichtschutzmaterial eines, bei dem der Vliesstoff mit Flächengewichten von 35 bis 200 g/m2 aus schmelzgesponnenen, aerodynamisch verstreckten und unmittelbar zu einem Vlies abgelegten Verbundfilamenten mit einem Titer von 1 ,5 bis 3 dtex besteht und die
Verbundfilamente zumindest zu 80 % zu Elementarfilamenten mit einem Titer von 0,05 bis 1 ,0 dtex gesplittet und verfestigt sind.
Besonders gute Ergebnisse werden erhalten, wenn die Verbundfilamente einen Titer von 0,8 bis 4, vorzugsweise 1 ,4 bis 2,6, noch bevorzugter 1,6 bis 2,4 dtex aufweisen und/oder wenn die Verbundfilamente zumindest zu 85 %, insbesondere zumindest zu 90 %, noch bevorzugter zumindest zu 95 % zu Elementarfilamenten gesplittet und verfestigt sind, wobei der Titer der
Elementarfilamente vorzugsweise von 0,01 bis 0,3 dtex, vorzugsweise von 0,03 bis 0,2 dtex insbesondere von 0,05 bis 0,15 dtex beträgt.
Vorzugsweise ist das textile Lichtschutzmaterial eines, bei dem das
Mehrkomponenten-Endlosfilament ein Bikomponenten-Endlosfilament aus mindestens zwei inkompatiblen Polymeren ist. Ein solches Bikomponenten- Endlosfilament weist eine gute Spaltbarkeit in Elementarfilamente auf und bewirkt ein günstiges Verhältnis von Festigkeit zu Flächengewicht. Gleichzeitig
ist das erfindungsgemäße textile Lichtschutzmaterial aufgrund der verwendeten Polymere und deren Filamentstruktur knitterarm, gut waschbar und schnell trocknend, d.h., pflegeleicht. Werden als Verbundfilamente Bikomponenten-Endlosfilamente eingesetzt, so beträgt das Gewichtsverhältnis zwischen der ersten und zweiten Komponente vorzugsweise 60:40, noch bevorzugter 70:30, wobei als erste Komponente vorzugsweise ein Polyester, insbesondere Poiyethylentherephthalat eingesetzt wird. Als zweite Komponente wird erfindungsgemäß bevorzugt ein Polyamid, insbesondere Polyamid 6, eingesetzt.
Der Anteil der Verbundfilamente beziehungsweise der Elementarfilamente im textilen Lichtschutzmaterial beträgt vorzugsweise mindestens 50 Gew.-%, insbesondere 60 bis 100 Gew.-%.
Vorzugsweise ist das textile Lichtschutzmaterial eines, bei dem die
Verbundfilamente einen Querschnitt mit orangenartiger oder auch„Pie" genannten Multisegment-Struktur aufweisen, wobei die Segmente
verschiedene, alternierend inkompatible Polymere, enthalten. Ebenfalls geeignet sind Hollow-Pie Strukturen, die auch einen asymmetrisch axial verlaufenden Hohlraum aufweisen können.
Die Orangenspalten- bzw. Kuchenstück-Anordnung (Pie-Anordnung) weist vorteilhafterweise 2, 4, 8, 16, 24, 32 oder 64 Segmente, besonders bevorzugt 16, 24 oder 32 Segmente, auf.
Als Polymere werden bevorzugt thermoplastische Polymere, insbesondere sogenannte inkompatible Polymerpaare oder -blends, aus verschiedenen Polyolefinen, Polyestern, Polyamiden und/oder Polyurethanen in beliebiger
Kombination eingesetzt, die vorzugsweise nicht, nur bedingt bzw. schwer klebende Paarungen ergeben.
Unter einer im Wesentlichen nicht-klebenden Bindung wird hier eine
Verbindung verstanden, die keine, eine schwere oder nur eine bedingte
Klebbarkeit aufweist. So weisen Materialien mit einer bedingten Klebbarkeit eine bedingte oder keine Diffusionsklebung, jedoch unter Umständen eine gute Adhäsionsklebung auf, und Materialien mit einer schweren Klebbarkeit weisen keine Diffusionsklebung und wenn überhaupt eine bedingte Adhäsionsklebung auf.
Unter inkompatiblen Polymerpaaren oder -blends wird erfindungsgemäß verstanden, dass die einzelnen Komponenten eine geringe Haftung aneinander aufweisen und somit leicht spaltbar sind.
Die verwendeten Polymerpaare werden besonders bevorzugt ausgewählt aus Polymerpaaren mit mindestens einem Polyolefin, bevorzugt mit Polyethylen, wie Polypropylen/ Polyethylen, Polyamide/ Polyethylen oder
Polyethylenterepthalat/ Polyethylen, oder mit Polypropylen, wie Polypropylen/ Polyethylen, Polyamid6/ Polypropylen oder Polyethylenterepthalat/
Polypropylen.
Polymerpaare mit zumindest einem Polyamid oder mit zumindest einem
Polyethylenterephthalat werden wegen deren bedingter Klebbarkeit bevorzugt und Polymerpaare mit zumindest einem Polyolefin werden wegen deren schwerer Klebbarkeit besonders bevorzugt verwendet.
Als besonders bevorzugte Komponenten des Mehrkomponenten- Endlosfilaments haben sich Polyester, vorzugsweise Polyethylenterephthalat, und/oder Polybutylenterephthalat einerseits, Polyamid, vorzugsweise Polyamid
6 Polyamid 66, Polyamid 46, andererseits ggf. in Kombination mit einem oder mehreren weiteren zu den oben genannten Komponenten inkompatiblen
Polymeren, vorzugsweise ausgewählt aus Polyolefinen als besonders
zweckmäßig erwiesen.
Vorzugsweise ist das textile Lichtschutzmaterial weiterhin eines, bei dem mindestens eines der das Mehrkomponenten-Endlosfilament bildenden inkompatiblen Polymeren, Polyethylentherephthalat einerseits und mindestens ein weiteres der das Mehrkomponenten-Endlosfilament bildenden
inkompatiblen Polymeren ein Polyamid, vorzugsweise Polyamid 6 umfasst. Diese Kombination weist eine hervorragende Spaltbarkeit auf.
Neben dieser orangenartigen Multisegment-Struktur der Verbundfilamente ist auch eine„side-by-side" (s/s) Segment-Anordnung der inkompatiblen
Polymeren im Mehrkomponenten-Endlosfilament möglich, die vorzugsweise zur Erzeugung gekräuselter Filamente genutzt wird. Solche Segment-Anordnungen der inkompatiblen Polymeren im Mehrkomponenten-Endlosfilament haben sich als sehr gut spaltbar erwiesen. Das textile Lichtschutzmaterial besitzt ein sehr günstiges Verhältnis von Flächengewicht zum UV-Lichtabsorptionsvermögen, so dass sich auch bei geringem Materialeinsatz hoch effektive
Lichtschutzmaterialien daraus herstellen lassen.
Das Lichtschutzmaterial kann darüberhinaus geeignete Zusätze umfassen. Durch die Zusätze können beispielsweise statische Aufladungen vermindert bzw. vermieden werden. Das textile Lichtschutzmaterial weist, insbesondere bei der Verwendung als Bekleidungsstück, Gardine oder Vorhang, sehr gute Pflegeeigenschaften hinsichtlich seiner Waschbarkeit und einer geringen Trockenzeit auf.
Das Lichtschutzmaterial kann mit einem Verfahren umfassend die folgenden Schritte hergestellt werden:
- Verbundfilamente werden aus mindestens zwei Polymerschmelzen
ersponnen, wobei die erste Polymerschmelze mindestens ein erstes
Polymer und die zweite Polymerschmelze mindestens ein zweites zu dem ersten Polymer inkompatibles Polymer enthält, und wobei mindestens eine Polymerschmelze Kristallisationshilfsmittel, ausgewählt aus Titandioxid, Siliziumdioxid, Magnesiumsilikathydrat, insbesondere in Form von Talkum und/oder Aluminiumsilikat, insbesondere in Form von
Kaolin, in einer Menge von jeweils 0,2 bis 5 Gew.-%, noch bevorzugter von 0,2 bis 4,5 Gew.-%, noch bevorzugter von 0,2 bis 4 Gew.-%, noch bevorzugter von 0,2 bis 2 Gew.-%, noch bevorzugter von 0,2 bis 1 ,5 Gew.-%, noch bevorzugter von 0,2 bis 1 Gew.-%, und insbesondere von 0,3 bis 0,8 Gew.-% enthält, wobei Mengen von 0,3 bis 1 ,5 Gew.-%, oder von 0,4 bis 1 ,4 Gew.-%, oder von 0,7 bis 1 ,1 Gew.-% ebenfalls denkbar sind. die Verbundfilamente werden verstreckt und zu einem Vlies abgelegt, das Vlies wird durch Hochdruck-Fluidstrahlen verfestigt und in
Elementarfilamente mit einem Titer von 0,05 bis 2,0 dtex gesplittet.
Das so erhaltene textile Lichtschutzmaterial ist sehr gleichmäßig hinsichtlich seiner Dicke. Es weist eine isotrope Fadenverteilung auf, besitzt keine Neigung zum Delaminieren und ist insbesondere bei der Verwendung von nicht gekräuselten Filamenten durch hohe Modulwerte ausgezeichnet.
Denkbar ist das Kristallisationshilfsmittel sämtlichen Polymerkomponenten zuzugeben. Die Zugabe kann beispielsweise durch Einbringen eines
Kristallisationshilfsmittel enthaltenden Masterbatches in die Polymerschmelze
erfolgen. Vorteilhaft hieran ist, dass die Verteilung des Kristallisationshilfsmittels sehr homogen ist, so dass ein besonders effektiver Sonnenschutz erzielt werden kann. Darüber hinaus ist verfahrenstechnisch von Vorteil, dass die Anwesenheit von Kristallisationshilfsmittel die Rekristallisation der
Polymerschmelzen verbessert. Eine schnelle Rekristallisation ist vorteilhaft, da sie die Anzahl der Filamentabrisse während der Verstreckung senkt. Auf diese Weise können irreparable Fehler bei der Materialherstellung vermieden werden. Darüber hinaus verhindert eine schnelle Rekristallisation die Diffusion der Polymerschmelzen ineinander und erleichtert damit die Splittbarkeit.
Denkbar ist jedoch auch, dass das Kristallisationshilfsmittel nur ausgewälten Polymerkomponenten zugegeben wird. So ist bei der Herstellung des textilen Lichtschutzmaterials aus Bikomponenten Endlosfilamenten denkbar, dass Kristallisationshilfsmittel lediglich einer der beiden Komponenten für das Bikomponenten Endlosfilament zugegeben wird. Wird beispielsweise ein
Lichtschutzmaterial aus einem Bikomponenten Endlosfilament aus Polyamid 6 und Polyethylenterepthalat hergestellt, so kann wie oben dargelegt das
Kristallisationshilfsmittel beiden Komponenten zugegeben werden. Denkbar ist aber auch, dass das Kristallisationshilfsmittel lediglich dem Polyamid 6 oder dem Polyethylenterephthalat zugegeben wird. Bei dieser Ausführungsform ist vorteilhaft, dass das Bikomponenten Endlosfilament eine besonders stabile Struktur aufweist.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Kristallisationshilfsmittel derjenigen Polymerkomponente zugegeben, die den Polyester, insbesondere das PET, enthält, wobei das Kristallisationshilfsmittel der Polyesterkomponente insbesondere in einer Menge von 0,2 bis 5 Gew.-%, noch bevorzugter von 0,2 bis 4,5 Gew.-%, noch bevorzugter von 0,2 bis 4 Gew.-%, noch bevorzugter von 0,2 bis 2 Gew.-%, noch bevorzugter von 0,2 bis 1 ,5 Gew.-%, noch bevorzugter von 0,2 bis 1 Gew.-%, und insbesondere von 0,3
bis 0,8 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der
Polymerkomponente zugegeben wird. Vorzugsweise wird dagegen derjenigen Polymerkomponente, die das Polyamid, insbesondere das Polyamid 6, enthält, kein Kristallisationshilfsmittel zugegeben, so dass diese das
Kristallisationshilfsmittel vorzugsweise in einer Menge von weniger als 0,1 Gew.-%, insbesondere von weniger als 0,05 Gew.-%, enthält.
Das Kristallisationshilfsmittel wird vorzugsweise mittels eines zuvor
compoundierten, Masterbatches von 10 - 50, vorzugsweise 20 - 40 Gew% ΤΊΟ2 in PET in die Polymerschmelze eingebracht.
Vorteilhafterweise wird das Verfahren zur Herstellung des textilen
Lichtschutzmaterials in der Weise durchgeführt, dass die Verfestigung und Splittung der Verbundfilamente dadurch erfolgt, dass der gegebenenfalls vorverfestigte Vliesstoff mindestens einmal auf jeder Seite mit Hochdruck- Fluidstrahlen, vorzugsweise mit Hochdruck-Wasserstrahlen beaufschlagt wird. Das textile Lichtschutzmaterial weist dadurch eine textile Oberfläche und einen Splittungsgrad der Verbundfilamente von mehr als 80 % auf. Um die Trennung der Mehrkomponenten-Elementarfilamente in die
Elementarfilamente zu erleichtern, weisen die Verbundfilamente vorzugsweise eine mittige Öffnung, insbesondere in Form eines rohrförmigen länglichen Hohlraums auf, welcher in Bezug auf die Mittelachse der Verbundfilamente zentriert sein kann. Durch diese Anordnung lassen sich der enge Kontakt zwischen den Elementarfilamenten, welche durch die Innenwinkel der Spalten bzw. Kreisausschnitte gebildet werden, vor Trennung der Elementarfilamente, sowie der Kontakt in diesem Bereich von verschiedenen aus demselben Polymerstoff hergestellten Elementarfilamenten verringern bzw. vermeiden.
Zur weiteren Verfestigung des Vliesstoff-Gefüges können die Verbundfilamente eine latente oder spontane Kräuselung aufweisen, welche sich aus einem asymmetrischen Verhalten der Elementar-Filamente in Bezug auf deren
Längsmittelachse ergibt, wobei diese Kräuselung gegebenenfalls durch eine asymmetrische geometrische Ausgestaltung des Querschnitts der
Verbundfilamente aktiviert oder verstärkt wird.
In einer Variante können die Verbundfilamente eine latente oder spontane Kräuselung aufweisen, welche auf eine Differenzierung der physikalischen Eigenschaften der die Elementarfilamente bildenden Polymerstoffe bei den die Verbundfilamente betreffenden Spinn-, Kühlungs- und/oder
Streckungsvorgängen zurückzuführen ist, die zu Verdrehungen führt, welche durch interne unsymmetrische Belastungen in Bezug auf die Längsmittelachse der Verbundfilamente verursacht werden, wobei die Kräuselung gegebenenfalls durch eine asymmetrische geometrische Ausgestaltung des Querschnitts der Verbundfilamente aktiviert oder verstärkt wird.
Die Verbundfilamente können eine latente Kräuselung aufweisen, welche durch eine thermische, mechanische oder chemische Behandlung vor Bildung des Vliesstoffes aktiviert wird.
Die Kräuselung kann durch eine zusätzliche Behandlung des verfestigten Stoffs beispielsweise thermisch oder chemisch verstärkt werden. Die Verfestigung des erfindungsgemäßen Vlieses findet vorzugsweise durch Behandlung mit
Hochdruck-Fluidstrahlen statt. So können die Elementarfilamente während oder nach der Teilung der Verbundfilamente mit einem mechanischen, überwiegend senkrecht zur Stoffebene wirkenden Mittel (Vernadelung, flüssige
Druckstrahlen) stark verwickelt werden.
Die Verbundfilamente können beispielsweise durch mechanische und/oder pneumatische Ablenkung abgelegt werden, wobei mindestens zwei von diesen Ablenkungsarten kombiniert werden können, sowie durch Schleudern auf ein Endlos-Laufband und mechanisch durch Vernadelung oder durch die Wirkung von flüssigen Druckstrahlen, welche mit festen (Mikro) Partikeln beaufschlagt sein können. Die Schritte der Verwickelung und Trennung der
Verbundfilamente in Elementarfilamente können in ein und demselben
Verfahrensschritt und mit ein und derselben Vorrichtung erfolgen, wobei die mehr oder weniger vollständige Trennung der Elementarfilamente mit einem zusätzlichen, mehr auf die Trennung gerichteten Vorgang enden kann.
Die Festigkeit und der mechanische Widerstand des Vliesstoffes können ferner deutlich erhöht werden, wenn vorgesehen ist, dass die Elementarfilamente untereinander durch eine Thermofusion gebunden werden, welche eines oder mehrere von ihnen betrifft, vorzugsweise durch Warmkalandrierung mit geheizten, glatten oder gravierten Walzen, durch Durchziehen durch einen Heißluft-Tunnelofen, durch Durchziehen auf eine von heißer Luft durchströmte Trommel und/oder durch Auftragen eines in einer Dispersion oder in einer Lösung enthaltenen oder pulverförmigen Bindemittels.
In einer Variante kann die Verfestigung des Flors ebenfalls beispielsweise durch Warmkalandrierung vor jeglicher Trennung der einheitlichen
Verbundfilamente in Elementarfilamente erfolgen, wobei die Trennung nach der Florverfestigung erfolgt.
Ferner kann das Florgefüge auch durch eine chemische Behandlung (wie sie beispielsweise in der französischen Patentschrift Nr. 2 546 536 der Anmelderin beschrieben ist) oder durch eine thermische Behandlung verfestigt werden, welche zu einer kontrollierten Schrumpfung zumindest eines Teils der
Elementarfilamente nach deren gegebenenfalls erfolgter Trennung führt.
Daraus ergibt sich eine Schrumpfung des Stoffs in Breit- und/oder in
Längsrichtung.
Des Weiteren kann der Vliesstoff nach Verfestigung einer Bindung oder
Veredelung chemischer Art unterzogen werden, wie beispielsweise einer Anti- Pilling-Behandlung, einer Hydrophilisierung oder Hydrophobisierung, einer antistatischen Behandlung, einer Behandlung zur Verbesserung der
Feuerfestigkeit und/oder zur Veränderung der taktilen Eigenschaften oder des Glanzes, einer Behandlung mechanischer Art wie Aufrauen, Sanforisieren, Schmirgeln oder einer Behandlung im Tumbler und/oder einer Behandlung zur Veränderung des Aussehens wie Färben oder Bedrucken.
Praktische Versuche haben ergeben, dass ein Lichtschutzmaterial mit einer besonders homogenen Struktur erhalten werden kann, wenn das Vlies durch Beaufschlagung mit Temperatur und/oder Druck, vorzugsweise durch
Kalandrieren bei einer Temperatur von 160 bis 200 °C und/oder einem
Liniendruck von 20 bis 80n/mm vorverfestigt wird.
Vorteilhafterweise wird das erfindungsgemäße textile Lichtschutzmaterial zur Erhöhung seiner Abriebbeständigkeit noch einer Punktkalandierung
unterzogen. Dazu wird der gesplittete und verfestigte Vliesstoff durch beheizte Walzen geführt, von denen mindestens eine Walze Erhebungen aufweist, die zu einem punktuellen Verschmelzen der Filamente untereinander führen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die
Verbundfilamente durch Spinnfärben eingefärbt.
Das textile Lichtschutzmaterial eignet sich aufgrund seiner guten haptischen Eigenschaften hervorragend zur Herstellung von Sonnenschirmen, Outdoor- Vorhängen oder Rollos, kombinierten Wind- und Sonnenschutzmaterialien oder Markisen, Bekleidungsstücken, wie Badebekleidung, Sonnenhüten,
Kinderbekleidung, Gardinen oder Vorhängen. Dabei kann beispielsweise bei der Wasserstrahlverfestigung des Multifilamentviiesstoffes durch die Wahl der Unterlage eine Oberflächenstrukturierung bzw. Musterausbildung
vorgenommen werden.
Vorzugsweise wird das textile Lichtschutzmaterial auch zur Herstellung von Vertikal-Jalousien oder Falt-Rollos eingesetzt, wobei die Steifigkeit des
Materials durch Prägekalandrieren, Aufschmelzen einer Polymerkomponente und/oder Beschichtung mit einem Schaumstoff erhöht werden kann.
Aufgrund der überraschend hohen Stabilität des erfindungsgemäßen
Lichtschutzmaterials eignet es sich hervorragend für Außenanwendungen, beispielsweise zur Herstellung von Sonnenschirmen, Outdoor-Vorhängen oder Rollos, kombinierten Wind- und Sonnenschutzmaterialien oder Markisen. Bei diesen Anwendungen ist ferner von Vorteil, dass es aufgrund seiner hohen Stabilität zusätzlich als Witterungsschutz, beispielsweise zum Schutz gegen Regen fungieren kann. Ebenso kann es zur Wärmereflexion und/oder als Werbeträger eingesetzt werden. Zur Verbesserung der Wärmereflexion kann das Material auf einer Seite mit einem wärmereflektierenden Material, vorzugsweise Aluminium, aufgedampft oder eingebettet in einem Binder, beschichtet werden. Für den Einsatz als Werbeträger kann eine ein- oder beidseitige Bedruckung aufgebracht werden. Zur Verbesserung des
Regenschutzes kann das Material wasser-, öl- und/oder schmutzabweisend ausgerüstet werden.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen näher erläutert:
Beispiel 1
Herstellung eines Vliesstoffs Wie in der EP0814 88 beschrieben, wird ein Vliesstoff mit 100g/m2
Flächengewicht, einer Zusammensetzung von PET/PA6 70/30, einem
Gesamttiter von 2,4dtex über 16 PIE-Segmente auf ein Band abgelegt und mittels eine Wasserstrahlverfestigungsanlage gesplittet zu durchschnittlich 0,15dtex-Einzelfilamenten, die dabei gleichzeitig miteinander verflechten. Die Herstellung erfolgt hier auf der Basis von PET und PA6, welche
Kristallisationshilfsmittel in einer Menge von jeweils 1 Gew.-% enthalten.
Der so dargestellte Mikrofilamentviiesstoff wird mittels Jetfärbung gefärbt und anschliessend hydrophob ausgerüstet mit einem handelsüblichen
Fluorkohlenwasserstoff (wässrig). Das so hergestellte Textil bietet einen hervorragenden UV-Schutz, ist von geringem Flächengewicht und nimmt beim Einpacken sehr wenig Platz in Anspruch und ist somit hervorragend geeignet als textile Sonnen/Windschutz-Einrichtung. Beispiel 2
Herstellung eines Vliesstoffs
Wie in der der EP0814188 beschrieben, wird ein Mikrofilamentviiesstoff hergestellt, der sich nur durch sein Flächengewicht vom Beispiel 1
unterscheidet. In diesem Beispiel weist das Textil ein Flächengewicht von 170g/m2 auf. Das höhere Flächengewicht führt zu einer Steigerung der mechanischen Festigkeiten gegenüber Beispiel 1. Dieses Textil wird zur Steigerung seiner Eigensteifheit und seiner Abrasionsfestigkeit mit einem feinen Raster punktkalandriert. Die eine Seite des Textils wird mittels Rakeln mit einem Binder beschichtet, der feine Aluminiumpartikel oder andere
lichtreflektierende Komponenten, bevorzugt Rot- oder Infrarot- reflektierende Komponenten, wie z.B. Vanadiumoxide beinhaltet. Hierdurch wird die
Unterseite des Textils Wärmestrahlungsreflektierend ausgebildet. Die andere Seite des Textils wird bedruckt. Dem Druck kann auch eine
Dispersionsfärbung des PET-Anteils vorangegangen sein. Der Druck kann im Transfer-Sublimations-Verfahren erfolgen, mit wässrigem oder organischem Lösungsmittel oder mittels wässrigem Binder. Die Qualität der Farben bestimmt die Lebensdauer der Färbung oder des Aufdrucks, nicht aber (mittelbar) die Lebensdauer oder den UV-Schutz des Textils selbst.
Anschliessend wird das Textil durch Imprägnieren oder einseitiges Aufsprühen (auf die bedruckte Seite) hydrophob ausgerüstet. Bevorzugt wird die
Imprägnierung mit dem Aufbringen von Flammschutzmittel und/oder einer öl- und schmutzabweisenden Beschichtung kombiniert.
Das so hergestellte Textil eignet sich hervorragend für flexible, textile
Sonnenschutzsysteme gegen direkte Sonneneinstrahlung (Sonnenschirm, Markise). Seine Flexibilität erlaubt platzsparendes Verstauen. Die gesamte Oberfläche kann der Dekoration oder der Information (Werbung) dienen. Öl- und Schmutzabweisende Behandlung sorgen für nachhaltige Ansehnlichkeit.
Die Unterseite des Textils kann wie oben dargelegt, Wärmestrahlungsreflektierend ausgebildet sein, was insbesondere für die kälteren Jahreszeiten zweckmäßig ist.
Beispiel 3:
Lichtschutzflächenberechnung
Das erfindungsgemäße Lichtschutzmaterial weist im Verhältnis zu seinem Flächengewicht eine sehr große für den Lichtschutz zur Verfügung stehende Fläche auf. Im folgenden wird die für den Lichtschutz zur Verfügung stehende Fläche eines erfindungsgemäßen Lichtschutzmaterials berechnet.
Setzt man für 100g/m2 Vliesstoff der in den obigen Beispielen 1 und 2 beschriebenen Art 0,2dtex für PET und 0,1 dtex für PA6 voraus und nimmt zur leichteren Berechnung eine vollständige Splittung an, so ergibt sich bei 6.600km Faden pro m2 eine zumindest teilweise zur Totalreflektion zur Verfügung stehende Fläche von 2 x 6.600.000 x 6,5 x 0"6 « 86m2. Folglich bieten 100g/m2 Vliesstoff aus Polyethylenterepthalat (0,2 dtex) und Polyamid 6 (0,1 dtex) mit 6.600 km Faden pro m2 eine Sonnenschutzfläche von ungefähr 86 m2 pro 1 m2 Vliesstoff.
Beispiel 4:
Lichtschutzprüfung Ein erfindungsgemäßes textiles Lichtschutzmaterial wird im Hinblick auf seine Lichtschutzwirkung untersucht.
(1) Lichtbereich
(2) Solarbereich
Solar- Solar- Solar-
Transmissions- Reflexions- Absorptions-
(3) Gesamtenergiedurchlassgrad gt und Abminderungsfaktor Fc
Anmerkung:
Fc und Gt-Werte gültig für folgende Annahmen laut Norm DIN EN 13363-1 :
■ Zweifachverglasung mit Wärmeschutzbeschichtung mit
Wärmed u rchlassg rad
■ Sonnenschutz innenliegend, geschlossen
Das erfindungsgemäße Untersuchungsergebnis zeigt, dass die Transmission im harten beschriebenen UV-Bereich für das erfindungsgemäße
Lichtschutzelement so gering ist, dass sie mit den vorliegenden
Versuchsparametern nicht detektiert werden kann.
Diese Untersuchungsergebnisse wurden gefunden anhand eines wie oben beschriebenen Mikrofilamentviiesstoffes mit einem Flächengewichten von 170 g/m2. Beispiel 5
Lichtschutzprüfung
In einem weiteren UV-Schutz-Prüfverfahren wurde ein wie oben beschriebener Mikrofilamentvliesstoff mit 90g/m2 Flächengewicht, nach einer Bekleidungsnorm geprüft, deren Beurteilung beschreibt, wie lange ein Mensch mit diesem Textil
bekleidet der direkten Sonnenstrahlung ausgesetzt bleiben kann im Vergleich zu einem ungeschützten Menschen („Sonnenschutzfaktor").
Bestimmt wurde die mittlere Transmission im UVA und UVB-Bereich am ungetragenen Textil im Neuzustand. Nach der australisch-neuseeländischen Norm AS/NZS 4399:1996 wurde ein Ultraviolet-Protection-Factor UPF von ca. 400 gemessen. Zu berücksichtigen ist, dass die Skala der Bewertung bei 50+ endet, da aufgrund der endlichen Länge der Tageslichtdauer üblicherweise keinhöherer Lichtschutzfaktor benötigt wird.
Claims
1. Textiles Lichtschutzmaterial, umfassend einen Mikrofilament-Vliesstoff mit einem Flächengewicht von 20 bis 300 g/m2, wobei der Vliesstoff schmelzgesponnene und zu einem Vlies abgelegte Verbundfilamente mit einem Titer von 1 ,5 bis 5 dtex umfasst und die Verbundfilamente zumindest zu 80 % zu Elementarfilamenten mit einem Titer von 0,05 bis 2,0 dtex gesplittet und verfestigt sind und wobei die Elementarfilamente mindestens ein Kristallisationshilfsmittel ausgewählt aus Titandioxid, Siliziumdioxid, Magnesiumsilikathydrat, insbesondere in Form von Talkum und/oder Aluminiumsilikat, insbesondere in Form von Kaolin, jeweils in einer Menge von 0,2 bis 5 Gew.-% aufweisen.
2. Textiles Lichtschutzmaterial nach Anspruch 1 , dadurch
gekennzeichnet, dass die mittlere Teilchengröße des
Kristallisationshilfsmittels von 20 nm bis 1 pm beträgt.
3. Textiles Lichtschutzmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass der Vliesstoff mit Flächengewichten von 35 bis 200 g/m2 aus schmelzgesponnenen, aerodynamisch verstreckten und zu einem Vlies abgelegten Verbundfilamenten mit einem Titer von 1 ,5 bis 3 dtex besteht und die Verbundfilamente zumindest zu 80 % zu
Elementarfilamenten mit einem Titer von 0,1 bis 1 ,0 dtex gesplittet und verfestigt sind.
4. Textiles Lichtschutzmaterial nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Mehrkomponenten- Endlosfilament ein Bikomponenten-Endlosfilament aus zwei
inkompatiblen Polymeren, insbesondere einem Polyester, vorzugsweise Polyethylentherephtalat Polybuthylenterephthalat, Polymilchsäure einerseits und einem Polyamid, vorzugsweise Polyamid 6, Polyamid 66, Polyamid 46 andererseits ist.
5. Textiles Lichtschutzmaterial nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbundfilamente einen Querschnitt mit orangenartiger Multisegment-Struktur aufweisen, wobei die Segmente alternierend inkompatible Polymere enthalten, und/oder eine inkompatible Polymere umfassende„side-by-side"-Struktur besitzen oder dass die Verbundfilamente Hollow-Pie Strukturen besitzen, die auch einen asymmetrisch axial verlaufenden Hohlraum aufweisen können.
6. Textiles Lichtschutzmaterial nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Elementarfilamente in einem Anteil von 90/10 bis 10/90 verbunden vorliegen.
7. Textiles Lichtschutzmaterial nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbundfilamente längs der Filamentachse eine mittige Öffnung aufweisen.
8. Textiles Lichtschutzmaterial nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der das Mehrkomponenten-Endlosfilament bildenden inkompatiblen Polymere zumindest ein Additiv, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Farbpigmenten, Antistatika, Antimikrobia wie Kupfer, Silber, Gold, oder Hydrophilierungs- oder Hydrophobierungs -Additive in einer Menge von 150ppm bis 10 Gew.%, enthält.
9. Textiles Lichtschutzmaterial nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtschutzmaterial wasser- schmutzabweisend ausgerüstet ist, dass es eine Flammschutz- Ausrüstung, eine Rot- oder IR-Licht reflektierende Ausrüstung aufweist und/oder das es gefärbt oder gedruckt vorliegt.
10. Verwendung eines Mikrofilament-Vliesstoffs mit einem Flächengewicht von 20 bis 300 g/m2, wobei der Vliesstoff schmelzgesponnene und zu einem Vlies abgelegte Verbundfilamente mit einem Titer von 1 ,5 bis 5 dtex umfasst und die Verbundfilamente zumindest zu 80 % zu
Elementarfilamenten mit einem Titer von 0,05 bis 2,0 dtex gesplittet und verfestigt sind und wobei die Elementarfilamente
Kristallisationshilfsmittel, Siliziumdioxid, Talkum, Kaolin in einer Menge von 0,2 bis 5 Gew.-% aufweisen, als textiles Lichtschutzmaterial.
11. Verwendung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das textile Lichtschutzmaterial in Außenanwendungen eingesetzt wird.
12. Verwendung nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das textile Lichtschutzmaterial, vorzugsweise als Rohmaterial, zur Herstellung von Sonnenschirmen, Outdoor-Vorhängen oder Rollos, kombinierten Wind- und Sonnenschutzmaterialien oder Markisen eingesetzt wird.
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