EP3234256B1

EP3234256B1 - Vorrichtung und verfahren zur ausrüstung von textilen flächengebilden und silikonbeschichtetes textil

Info

Publication number: EP3234256B1
Application number: EP15831052.4A
Authority: EP
Inventors: Roland Lottenbach; Verdan GARTMANN
Original assignee: Schoeller Textil AG
Current assignee: Schoeller Textil AG
Priority date: 2014-12-19
Filing date: 2015-12-14
Publication date: 2019-11-06
Anticipated expiration: 2035-12-14
Also published as: CH710552A2; EA201791404A8; EA039496B1; EP3234256A1; WO2016096760A1; EA201791404A1

Description

TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Textilausrüstung. Sie betrifft ein Verfahren zur Ausrüstung von textilen Flächengebilden mit einer Silikon-Ausrüstungsschicht gemäss Oberbegriff des Patentanspruchs 1, sowie eine Vorrichtung zur Ausrüstung von textilen Flächengebilden mit einer Silikon-Ausrüstungsschicht gemäss Oberbegriff des Patentanspruchs 5.
Sie betrifft weiterhin entsprechend ausgerüstete Textilien mit silikonhaltiger Ausrüstungsschicht gemäss Oberbegriff des Patentanspruchs 11.

STAND DER TECHNIK

Aus dem Stand der Technik sind Silikonbeschichtungen von Textilien bekannt. Bei diesen Silikonbeschichtungen wird eine dünne Schicht Silikon auf ein textiles Gewebe aufgetragen um es wasserdicht zu machen und um die Reißfestigkeit sowie die Weiterreissfestigkeit des Gewebes zu erhöhen. Durch die Silikonbeschichtung lassen sich sehr leichte, dünne, wasserdichte aber trotzdem reißfeste Gewebe herstellen.
Ein grosser Nachteil der bekannten silikonbeschichteten Textilien besteht darin, dass sie nicht mehr atmungsaktiv sind. Werden silikonbeschichtete Textilien zur Herstellung von Bekleidung eingesetzt, so macht es diese zwar wasserdicht und reissfest, aber die geringe Wasserdampfdurchlässigkeit führt zu Komforteinbussen beim Tragen, da Körperschweiss kaum durch das Textil nach aussen abgegeben werden kann WO-A-03 66960 offenbart ein ähnliches Verfahren und eine ähnliche Vorrichtung, jedoch mit einem einzigen Schritt anstelle von drei.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Ausrüsten von Textilien mit silikonhaltigen Ausrüstungsschichten sowie entsprechend ausgerüstete textile Flächengebilde zur Verfügung zu stellen, die die Nachteile der bekannten Vorrichtungen, Verfahren und silikonbeschichteten Textilien zumindest stark verringern.
Es ist zudem eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine neue Vorrichtung zum Ausrüsten von Textilien mit silikonhaltigen Ausrüstungsschichten zur Verfügung zu stellen.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung neue atmungsaktive Textilien mit silikonhaltigen Ausrüstungsschichten zur Verfügung zu stellen.
Gelöst werden diese und andere Aufgaben durch Merkmale der Ansprüche 1, 5 und 11.
Das erfindungsgemässe Verfahren zum Ausrüsten von Textilien mit silikonhaltigen Ausrüstungsschichten zeichnet sich dadurch aus, dass die hergestellte oder fertige Ausrüstungsschicht nicht geschlossen ist sondern zahlreiche Poren aufweist. Diese Poren können gemäss der Erfindung auf verschiedene Arten generiert werden.
Gemäss einer ersten Ausführungsform des Herstellungsverfahrens gemäss der Erfindung werden die Poren in der Silikonbeschichtung, respektive in der silikonhaltigen Ausrüstungsschicht dadurch generiert, dass das auszurüstende textile Flächengebilde in einem ersten Schritt mit einer wässrigen Lösung imprägniert und anschliessend in einem nachfolgenden Schritt auf einer Seite mit der silikonhaltigen Ausrüstungsschicht versehen wird. Diese ist geschlossen und durchgängig und erst beim anschliessenden Kondensieren (vorzugsweise beim Durchlauf durch einen geheizten Spannrahmen) werden durch den von der wässrigen Imprägnierung des Textils austretenden Wasserdampf Poren in der darüberliegenden Silikonbeschichtung erzeugt.
Bei diesen zweistufigen Verfahren (wässrige Imprägnierung im ersten Schritt und Silikon-Beschichtung im zweiten Schritt) können die Silikonharze, die vorzugsweise zur Beschichtung verwendet werden, ohne oder mit Lösungsmittel aufgebracht werden.
Gemäss einer zweiten Ausführungsform des Herstellungsverfahrens, welche nicht Teil der beanspruchten Lehre ist, werden die Poren in der Silikonbeschichtung, respektive in der silikonhaltigen Ausrüstungsschicht dadurch generiert, dass in einem einstufigen Verfahren eine Silikon-Beschichtung auf das textile Flächengebilde aufgebracht wird, wobei der Silikonharz-Zusammensetzung ein Anteil an fein gemahlenem Salz zugegeben ist. Das Salz mit einer durchschnittlichen Teilchengrösse von 1 bis 300 µm, vorzugsweise 10 bis 30 µm und besonders bevorzugt 10 µm löst sich nicht in der Silikonharz-Zusammensetzung, sondern behält weitestgehend seine ursprüngliche Partikelstruktur bei und kann nach dem Trocknen und Fixieren oder Kondensieren einfach mit Wasser aus der Beschichtung ausgewaschen werden. Durch die Salzpartikel entstehen Poren in der silikonhaltigen Beschichtung, deren Grösse und Form von den ausgewaschenen Salzpartikeln vorgegeben sind. Im einfachsten Fall werden gewöhnliche Kochsalz (NaCl) Kristalle verwendet, die auf die gewünschte Grösse vermahlen sind. Es lassen sich aber auch andere gut in Wasser lösliche, aber in der silikonhaltigen Ausrüstungszusammensetzung unlösliche, Partikel verwenden, die sich nach dem Trocknen und Kondensieren wieder einfach auswaschen lassen. Der Begriff Salz soll im Folgenden alle diese Partikel umfassen.
Das Verfahren der zweiten Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Schritt eine silikonhaltige Ausrüstungszusammensetzung auf das textile Flächengebilde aufgebracht wird, die einen Anteil an Salzpartikeln enthält, in einem weiteren Schritt, vorzugsweise beim Durchlauf durch einen geheizten Spannrahmen, die silikonhaltige Ausrüstungszusammensetzung zu einer salzhaltigen Ausrüstungsschicht kondensiert wird, und in einem nachfolgenden Schritt das Salz aus der Ausrüstungsschicht ausgewaschen wird und dadurch Poren in der silikonhaltigen Ausrüstungsschicht generiert werden. Bevorzugt liegen die Salzpartikel, vorzugsweise NaCl, in der zweiten Ausführungsform mit einer durchschnittlichen Teilchengrösse von 1 bis 300, vorzugsweise 10 bis 50, besonders bevorzugt 20 µm in der Ausrüstungszusammensetzung vor. Bevorzugt umfasst die silikonhaltige Ausrüstungszusammensetzung in der zweiten Ausführungsform einen Anteil von 10 bis 60 Gew.%, vorzugsweise 20 Gew.% an Salzpartikeln.
Gemäss einer dritten Ausführungsform des Herstellungsverfahrens, welche nicht Teil der beanspruchten Lehre ist, werden die Poren in der Silikonbeschichtung, respektive in der silikonhaltigen Ausrüstungsschicht dadurch generiert, dass in einem einstufigen Verfahren eine wässrige Suspension der Silikonharze aufgebracht wird und anschliessend beim Heizen (vorzugsweise im Spannrahmen) das verdampfende Wasser wiederum Poren in der der silikonhaltigen Beschichtung generiert werden.
Das Verfahren der dritten Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass einem ersten Schritt eine silikonhaltige Ausrüstungszusammensetzung auf das textile Flächengebilde (T) aufgebracht wird, wobei die Ausrüstungszusammensetzung eine wässrige Suspension von Silikonharzen umfasst und anschliessend, vorzugsweise beim Durchlauf durch einen geheizten Spannrahmen, getrocknet und kondensiert wird, wobei durch den von der wässrigen Imprägnierung austretenden Wasserdampf Poren in der silikonhaltigen Ausrüstungsschicht generiert werden.
Die Silikon-Beschichtungsauflage beträgt im trockenen Zustand vorzugsweise 2-30g/m².
Gemäss der vorliegenden Erfindung können alle hitzebeständigen (bis 1 70°C) textilen Flächengebilde, vorzugsweise textile Gewebe, mit einer silikonhaltigen Ausrüstungsschicht mit Poren ausrüstbar.
Eine Vorrichtung zum Ausrüsten von textilen Flächengebilden mit silikonhaltigen Ausrüstungsschichten gemäss der Erfindung umfasst erste Einrichtungen zum Aufbringen einer silikonhaltigen Ausrüstungszusammensetzung auf ein textiles Flächengebilde und zweite Einrichtungen zum Trocknen und Kondensieren der silikonhaltigen Ausrüstungszusammensetzung zu einer silikonhaltigen Ausrüstungsschicht, die vorzugsweise mittels einer Steuerung derart betreibbar ist, dass in der silikonhaltigen Ausrüstungsschicht Poren generiert werden.
Die silikonhaltige Ausrüstungszusammensetzung wird gemäss einer bevorzugten Ausführungsform durch Rakelbeschichtung (vorzugsweise eine Beschichtungsanlage vom Typ Magnoroll der Firma Zimmer) vorzugsweise explosionsgeschützt aufgebracht. Der Explosionsschutz ist bevorzugt, da durch volatile Lösungsmittel, die von den aufgebrachten Beschichtungen in die Umgebungsluft abgeben werden, explosive Gas-Luftgemische entstehen können. Als ein geeigneter Rakeltyp haben sich Spitzrakel erwiesen. Gemäss weiterer bevorzugter Ausführungsformen wird die silikonhaltige Ausrüstungszusammensetzung mittels Schablone aufgebracht. Das Aufbringen der silikonhaltigen Ausrüstungszusammensetzung kann ausser mit den vorgenannten Einrichtungen auch mit einer Zylinderrakel, Luftrakel und Teppichrakel oder durch Auffüllen, insbesondere durch Pressen zwischen zwei Walzen oder auch durch eine Leckwalze, Rotationsmaschine, Gegenwalze "Reverse Roll", durch Übertragung, durch Siebdruck, durch Lichtdruck oder durch Besprühen durchgeführt werden.
Um den Explosionsschutz zu gewährleisten sind die geschützten Einrichtungen jeweils mit einem Gehäuse umgeben, aus dem mittels einer Absauganlage die Luft mit den explosiven Gasanteilen abgesaugt werden kann um sicherzustellen, dass in der jeweiligen Einrichtung keine explosives Luft/Gasgemisch entstehen kann, das sich entzünden oder explodieren kann. Die relative Konzentration an entzündlichen/explosiven Gasen wird derart kontrolliert unter dem relevanten Grenzwert gehalten.
Gemäss weiterer Ausführungsformen der erfindungsgemässen Vorrichtung ist stromaufwärts von den Einrichtungen zum Aufbringen einer silikonhaltigen Ausrüstungszusammensetzung eine Einrichtung zum wässrigen Imprägnieren des textilen Flächengebildes angeordnet.
Die Trocknung und das Kondensieren zu einer silikonhaltigen Ausrüstungsschicht erfolgt vorzugsweise im Spannrahmen, wobei dieser bevorzugt nicht direkt beheizt und explosionsgeschützt ist.
Gemäss bevorzugter Ausführungsformen ist die Vorrichtung zum Ausrüsten von textilen Flächengebilden mit silikonhaltigen Ausrüstungsschichten gemäss der Erfindung mit einem oder mehreren Sensoren, wie beispielsweise einen Gravimat FMI Sensor der Firma Mahlo GmbH versehen, mit deren Hilfe zum Beispiel die Auflage an silikonhaltiger Ausrüstungsschicht auf dem textilen Flächengebilde kontrolliert werden kann.
Alternativ und/oder zusätzlich zu den Sensoren zur Bestimmung der Auflage können auch Sensoren zur Luftdurchlassmessung vorgesehen sein, mit Hilfe derer die offene Fläche in der Ausrüstungsschicht bezogen auf die Gesamtfläche ermittelt werden kann.
Die Vorrichtung umfasst gemäss weiterer bevorzugter Ausführungsformen eine Steuereinrichtung, zu der die Messdaten der Sensoren übermittelt werden können. Entsprechend der Messergebnisse kann die Steuervorrichtung, die vorzugsweise die vorgenannten Einrichtungen der erfindungsgemässen Vorrichtung steuert, zum Beispiel die Fördergeschwindigkeit des auszurüstenden textilen Flächengebildes, die Auftragsmenge an silikonhaltiger Ausrüstungszusammensetzung, die Temperatur und/oder die Verweilzeit bei der Trocknung und Kondensierung (vorzugsweise im Spannrahmen) steuern.
Die erfindungsgemäss ausgerüsteten textilen Flächengebilde die eine poröse silikonhaltige Ausrüstungsschicht umfassen zeichnen sich durch folgende vorteilhafte Eigenschaften aus:

Sie können die Flammschutznorm nach EN ISO 11612 erfüllen (Prüfnorm EN 15025, 10s Beflammung nach Norm, Nachbrennen & Nachglimmen <2s, keine Lochbildung, kein Abtropfen) und schützen dabei den Träger vor kurzen Kontakten mit einer Flamme ebenso wie vor Konvektions- und Strahlungshitze;
sie sind atmungsaktiv (Wasserdampfdurchlässigkeit im Originalzustand nach ISO 15496 > 3000g/m²/24h, vorzugsweise > 6000g/m²/24h) wobei es vorzugsweise zu annähernd einer Verdoppelung dieser Werte nach einem Waschgang bei 40°C kommen kann;
sie sind winddicht (0-30l/m²/s, vorzugsweise 0-3 l/m²/s Luftdurchlass nach EN ISO 9237); und
sie sind wasserdicht (Wasserdurchtritt nach AATTCC 35 < 1g).

Die gemäss dem neuen Verfahren hergestellten Silikonbeschichtungen mit Poren machen die Textilien einerseits - wie von silikonbeschichteten Textilien bekannt - wasserabweisend, aber erstmals auch atmungsaktiv und bieten zudem einen hohen Brandschutz. Durch die Wasserdampfdurchlässigkeit erhöhen Sie den Tragekomfort ganz erheblich.

KURZE ERLÄUTERUNG DER FIGUREN

Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1: eine Vorrichtung zur Ausrüstung von textilen Flächengebilden mit einer Silikon-Ausrüstungsschicht gemäss einer ersten Ausführungsform, bei der das auszurüstende textile Flächengebilde erst in einem Foulardierbad in Lösung getaucht, dann in einer explosionsgeschützten zweiten Einrichtung einseitig mit einem Spitzrakel beschichtet und anschliessend in einem ebenfalls explosionsgeschützten Spannrahmen getrocknet wird;
Fig. 2: eine Vorrichtung zur Ausrüstung von textilen Flächengebilden mit einer Silikon-Ausrüstungsschicht gemäss einer zweiten Ausführungsform, welche nicht Teil der beanspruchten Lehre ist, bei der das auszurüstende textile Flächengebilde zuerst in einer explosionsgeschützten zweiten Einrichtung einseitig mit einem Spitzrakel beschichtet, anschliessend in einem ebenfalls explosionsgeschützten Spannrahmen getrocknet und nach dem Trocknen und Kondensieren ausgewaschen und nochmals getrocknet wird; und
Fig. 3: eine Vorrichtung zur Ausrüstung von textilen Flächengebilden mit einer Silikon-Ausrüstungsschicht gemäss einer weiteren Ausführungsform, welche nicht Teil der beanspruchten Lehre ist, bei der das auszurüstende textile Flächengebilde erst in einer explosionsgeschützten Einrichtung einseitig mit einem Spitzrakel beschichtet und dann in einem explosionsgeschützten Spannrahmen getrocknet wird.

WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zur Ausrüstung eines textilen Flächengebildes T, zum Beispiel in Form eines Gewebes, mit einer Silikon-Ausrüstungsschicht gemäss einer ersten Ausführungsform der Erfindung. In der Figur ist stark schematisiert dargestellt, dass das auszurüstende Gewebe in einer ersten Einrichtung in einem Foulardierbad 30 mit einer wässrigen Lösung oder Flotte foulardiert und anschliessend in einer explosionsgeschützten zweiten Einrichtung 10 einseitig mit einem Spitzrakel mit einer silikonhaltigen Ausrüstungszusammensetzung beschichtet wird. In der Figur 1 ist gezeigt, dass das Gewebe T nach Verlassen des Foulardierbads 3 und dem Entfernen der überschüssigen Flotte durch zwei Quetschwalzen direkt zur Rakelbeschichtung gefördert wird. Vorzugsweise erfolgt die Beschichtung mit der silikonhaltigen Ausrüstungsschicht "nass-in-nass" vor dem Durchlauf durch einen geheizten Spannrahmen 20 in dem es anschliessend getrocknet und fixiert wird. Beide Schritte, also Foulardieren und Aufbringen der silikonhaltigen Ausrüstungszusammensetzung, erfolgen in einem Durchlauf.
Da die silikonhaltigen Ausrüstungszusammensetzungen, wie im Folgenden genauer gezeigt wird, gemäss bevorzugter Ausführungsformen leicht entzündliche Lösungsmittel enthalten kann, erfolgt die Rakelbeschichtung explosionsgeschützt.
In den Figuren ist der Explosionsschutz mittels doppelter Linien der Gehäuse einer Beschichtungsanlage 80 und eines Spannrahmens 81 angedeutet. Die explosionsgeschützten Gehäuse 80, 81 stehen über Absaugleitungen 83 mit mindestens einer in den Figuren nicht dargestellten Absaugeinrichtung in kommunizierender Verbindung. Die Richtung des Fluidstromes beim Absaugen ist in der Figur mittels doppellinierter Pfeile angedeutet. Nach dem Auftragen der silikonhaltigen Beschichtung wird die Gewebebahn T in einen Spannrahmen 20 geführt der vorzugsweise indirekt beheizt ist. Während dem Durchlaufen des Spannrahmens 20 verdampft das Wasser aus der im Foulardierbad aufgetragenen Lösung und erzeugt durch den anliegenden Dampfdruck in der oberseitig aufgetragenen, feuchten silikonhaltigen Beschichtung, die sich durch die Erwärmung unterstützt im Prozess des Kondensierens befindet, eine Vielzahl von kleinen Poren, die von Auge nicht wahrnehmbar sind. Da die silikonhaltigen Ausrüstungszusammensetzungen gemäss bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung entzündliche Lösungsmittel enthalten können, ist auch der Spannrahmen explosionsgeschützt, respektive von einem explosionsgeschützten Gehäuse umgeben, das über mindestens eine Absaugleitung mit einer nicht in der Figur dargestellten Absauganlage verbunden ist.
Nach dem Trocknen und Kondensieren im Spannrahmen 20 wird das nun Ausgerüstete und mit Poren versehene Textil aufgerollt und ist für die Weiterverarbeitung oder den Versand bereit.
Aus der Figur 1 ist zudem ersichtlich, dass das Gewebe T vor und nach allen relvanten Bearbeitungsschritten mittels Sensoren 91 - 94 geprüft werden kann. Die Sensoren sind entsprechend vor und nach den relevanten Einrichtungen der Ausrüstungsvorrichtung ober- und unterhalb des Förderwegs der Gewebebahn angeordnet und messen zum Beispiel das Flächengewicht der Gewebebahn berührungslos und kontinuierlich mit hoher Genauigkeit. Die Messung beruht bei bekannten Sensoren wie den Gravimat FMI Sensoren der Firma Mahlo GmbH + Co. KG, Donaustr. 12, D-93342 Saal/Donau bei den üblichen textilen Flächengewichtsbereichen auf der Schwächung radioaktiver Strahlung durch das im Messspalt befindliche Substrat. Diese Schwächung der Intensität ist ein Maß für das Flächengewicht der Ware. Die Messwerte werden über Kabel, ein Bussystem oder drahtlos an eine Steuerung 90 übermittelt, die aus den Werten vor und nach einem Bearbeitungsschritt die Auftragsmengen (durch Vergleich des Flächengewichts vor und nach dem Foulardierbad oder vor und nach der Rakelbeschichtung) oder den Trocknungsgrad nach Durchlaufen des Spannrahmens ermitteln kann.
Wie in der Figur dargestellt steht die Steuerung vorzugsweise auch mit den Anlagenteilen wie Foulardierbad 30, Rakelbeschichtung 10 und Spannrahmen 20 in Verbindung und kann auf Basis der ermittelten Massengewichte bei Abweichung von den vorgegebenen Werten die Prozessparameter wie zum Beispiel Temperaturen, Auftragsmengen, Druchlaufgeschwindigkeiten u.Ä. anpassen um die gewünschten Auftragsmengen zu erreichen.
Anstelle oder zusätzlich zu den Sensoren zur Messung des Flächengewichts der Gewebebahn können auch Sensoren vorgesehen sein, die die Luft- und oder Wasserdampfdurchlässigkeit messen. Solche Online-Sensoren sind zum Beispiel von der Firma Schaltag AG in CH-8307 Effretikon für die Firma Testex AG bekannt. Durch die Messung der Luftdurchlässigkeit des Gewebes nach dem Trocknen und Kondensieren im Spannrahmen kann indirekt auf die offene Porenfläche in der Silikonbeschichtung geschlossen werden. Je Luftdurchlässiger das ausgerüstete Gewebe ist, umso grösser ist die offene Porenfläche, die den Luftdurchtritt ermöglicht. Die genaue Grösse und Anzahl der Poren pro Fläche kann offline mittels mikroskopischer Untersuchungen, insbesondere im Elektronenmikroskop, ermittelt werden.
Im Folgenden werden zwei Verfahrensbeispiele gegeben, die verdeutlichen, welche Ausrüstungszusammensetzungen vorzugsweise mit einer Vorrichtung 1 gemäss Figur 1 zum Einsatz kommen.

1. Beispiel: zweistufiges Verfahren ohne brennbare Lösungsmittel

1. 1 Grund-Zusammensetzung Flotte (für Foulardierbad 30)

a)	10g/l	Tubiguard BS (Fluorcarbon-Zubereitung)
b)	5g/l	Phobol NOB (Blockierter Isocyanat, Vernetzer)
c)	0.5g/l	Invadin PBA (Netzmittel)
d)	0.5g/l	Essigsäure 90% (Säure für Badeinstellung auf ca. pH 5)
e)	1l	Wasser

1.2 Zusammensetzung der silikonhaltigen Beschichtung (für Rakelbeschichtung 10)

f)	50 Gew.% Textal 9118A (Silikonharz Komponente 1)
g)	50 Gew.% Textal 9119B (Silikonharz Komponente 2)

Beide Silikonharze stammen von der Firma ERBA AG, CH-8037 Zürich und sind zweikomponentige Silikonkautschukzubereitungen.
Das auszurüstende Gewebe ist eine 100% PA-6.6 Ware in Leinwandbindung mit einem Flächengewicht von 140g/m².
Im ersten Schritt wird Foulardierbad mit ca. 70% Flottenaufnahme foulardiert (Nass in Nass Beschichtung), und anschliessend wird das Gewebe durch zwei Quetschwalzen geführt um überschüssige Flotte zu entfernen.
Vor der Spannrahmenpassage wird die silikonhaltigen Beschichtung mittels Spitzrakel einseitig auf das noch nasse, foulardierte Gewebe aufgebracht und anschliessend im Spannrahmen bei 170°C mit einer Verweilzeit von 1 min 30s getrocknet und kondensiert.

2. Beispiel: zweistufiges Verfahren mit brennbarem Lösungsmittel

2. 1 Zusammensetzung Imprägnierung (für Foulardierbad 30)

a)	10g/l	Tubiguard BS (Fluorcarbon-Zubereitung)
b)	5g/l	Phobol NOB (Blockierter Isocyanat, Vernetzer)
c)	0.5g/l	Invadin PBA (Netzmittel)
d)	0.5g/l	Essigsäure 90% (Säure für Badeinstellung ca. pH 5)

2.2 Zusammensetzung der silikon- und lösungsmittelhaltigen Beschichtung (für Rakelbeschichtung 10)

e)	60-100 Gew.%	vorzugsweise 60 Gew.% Silikonharz Tecoplast SBW mit TC-Katalysator SEW gelöst in Toluol
f)	0-40 Gew.%	vorzugsweise 37.5 Gew.% Lösungsmittel (Xylol oder Toluol, reguliert Viskosität und Auflage)
g)	2.5 Gew.%	TC-Katalysator SEW

Tecoplast SBW ist ein Silikonharz von der Firma Textilcolor AG, Schildstrasse 2, CH-9475 Sevelen. Der TC-Katalysator SEW ist ein Methylhydrogenpolysiloxan und ist ebenfalls von der Firma Textilcolor erhältlich.
Das auszurüstende Gewebe ist eine 100% PES Ware in Köperbindung mit einem Flächengewicht von 60 g/m².
In einem ersten Schritt wird im Foulardierbad mit ca. 70% Flottenaufnahme beschichtet, wobei wiederum überflüssige Flotte mittels gegenläufiger Quetschwalzen entfernt wird. In einem zweiten Schritt wird auf das foulardierte und noch nasse Gewebe einseitig eine silikon- und lösungsmittelhaltigen Ausrüstungszusammensetzung (nass-in-nass) gem. 2.2 mittels Spitzrakel aufgebracht. Anschliessend wird im Spannrahmen bei 170 °C mit einer Verweilzeit von 1min 30s getrocknet und kondensiert.
Gemäss einer weiteren Ausführungsform, welche nicht Teil der beanspruchten Lehre ist, werden in einem sogenannten "Sinter"-verfahren die Poren in der Silikonbeschichtung auf dem Gewebe mit Hilfe von auswaschbaren Partikeln, vorzugsweise von Salzen, erzeugt.
In der Figur 2 ist eine entsprechende Vorrichtung 2 dargestellt, die zum Herstellen einer solchen porösen Silikonbeschichtung entwickelt wurde.
Das auszurüstende Gewebe T wird, wie in der Figur 2 stark schematisiert dargestellt ist, in einem ersten Schritt in einer explosionsgeschützten Einrichtung 10 einseitig mit einem Spitzrakel mit einer silikonhaltigen Ausrüstungszusammensetzung beschichtet. Wie bereits zu den vorherigen Beispielen beschrieben erfolgt die Rakelbeschichtung explosionsgeschützt. Der Explosionsschutz ist wiederum mittels doppelter Linien der Gehäuse der Beschichtungsanlage 80 und des Spannrahmens 81 angedeutet. Die explosionsgeschützten Gehäuse 80, 81 stehen über Absaugleitungen 83 mit mindestens einer in den Figuren nicht dargestellten Absaugeinrichtung in kommunizierender Verbindung. Die Richtung des Fluidstromes beim Absaugen ist in der Figur mittels doppellinierter Pfeile angedeutet.
Nach dem Auftragen der silikonhaltigen Beschichtung mit den Salzpartikeln wird die Gewebebahn T in einen Spannrahmen 20 geführt der vorzugsweise indirekt beheizt ist. Während dem Durchlaufen des Spannrahmens 20 kondensiert die silikonhaltige Beschichtung in der sich die Salzpartikel befinden. Da die silikonhaltigen Ausrüstungszusammensetzungen gemäss bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung entzündliche Lösungsmittel enthalten können, ist auch der Spannrahmen explosionsgeschützt, respektive von einem explosionsgeschützten Gehäuse umgeben, das über mindestens eine Absaugleitung mit einer nicht in der Figur dargestellten Absauganlage verbunden ist. Spannrahmen die explosionsgeschützt sind, können zum Beispiel von der Firma Monforts Textilmaschinen GmbH & Co. KG, Blumenberger Straße 143-145, D-41061 Mönchengladbach bezogen werden.
Nach dem Trocknen und Kondensieren im Spannrahmen 20 wird das ausgerüstete Gewebe in einer Breitwaschanlage 40 gewaschen um die gut wasserlöslichen Salzpartikel aus der silikonhaltigen Beschichtung auszuwaschen und dadurch die Poren in der Beschichtung zu erzeugen.
Anschliessend wird das nun fertig ausgerüstete und mit einer porenhaltigen Silikonbeschichtung versehene Textil in einer Trocknung 41 getrocknet und nachfolgend aufgerollt und ist für die Weiterverarbeitung oder den Versand bereit.
Aus der Figur 2 ist wiederum ersichtlich, dass das Gewebe T vor und nach allen relevanten Bearbeitungsschritten mittels Sensoren 91, 93, 94 und 95 geprüft werden kann. In Abweichung von dem Bereits für die Vorrichtung gemäss Figur 1 gesagten, hat es sich als vorteilhaft erwiesen beim Durchführen des "Sinter"-Verfahrens die Luftdurchlässigkeit nach dem durchlaufen der Breitwaschanlage 40 und der Trocknung 41 mittels Sensor 95 zu messen.
Wie in der Figur dargestellt steht die Steuerung 90 wiederum mit den Sensoren und Anlagenteilen wie Rakelbeschichtung 10, Spannrahmen 20, Breitwaschanlage 40 und Trocknung 41 in Verbindung und kann auf Basis der ermittelten Massengewichte bei Abweichung von den vorgegebenen Werten die Prozessparameter wie zum Beispiel Temperaturen, Auftragsmengen, Durchlaufgeschwindigkeiten u.Ä. anpassen um die gewünschten Auftragsmengen zu erreichen. Bei Abweichungen vom gewünschten Wert der Luftdurchlässigkeit können die Salzmenge oder die Grössenverteilung der eingesetzten Salzpartikel angepasst werden.
Im Folgenden wird ein Verfahrensbeispiel gegeben, das verdeutlicht, welche Ausrüstungszusammensetzungen vorzugsweise mit einer Vorrichtung 1 gemäss Figur 1 zum Einsatz kommen.

3. Beispiel: "Sinter"-verfahren

3.1 Zusammensetzung der silikon- und salzhaltigen Beschichtung (für Rakelbeschichtung 10)

a)	20-45 Gew.%	vorzugsweise 40 Gew.% Textal 9118A
b)	20-45 Gew.%	vorzugsweise 40 Gew.% Textal 9118B
c)	10-60 Gew.%	vorzugsweise 20 Gew.% NaCl (Partikelgrösse 10 µm)

Das auszurüstende Gewebe ist eine 100% PES/CO Ware in Leinwandbindung mit einem Flächengewicht von 100g/m².
Vor der Spannrahmenpassage wird die silikon- und salzhaltige Ausrüstungszusammensetzung mittels Spitzrakel einseitig auf das Gewebe aufgebracht und anschliessend wird im Spannrahmen bei einer Temperatur von 130-170°C (ansteigend) mit einer Verweilzeit von etwa 2min 30s getrocknet und kondensiert.
Nach der Spannrahmenpassage wird das ausgerüstete Gewebe auf einer Breitwaschanlage 40 ausgewaschen um die Salzpartikel aus der Silikonbeschichtung zu entfernen und damit die Poren in der Beschichtung zu öffnen.
Gemäss einer weiteren Ausführungsform, welche nicht Teil der beanspruchten Lehre ist, wird in einem sogenannten einstufigen Verfahren eine mit Poren versehene Silikonbeschichtung auf einem textilen Flächengebilde hergestellt.
In der Figur 3 ist eine entsprechende Vorrichtung 3 dargestellt, die zum Herstellen einer solchen porösen Silikonbeschichtung entwickelt wurde.
Das auszurüstende Gewebe Twird, wie in der Figur 3 stark schematisiert dargestellt ist, in einem ersten Schritt in einer explosionsgeschützten Rakel-Beschichtungseinrichtung 31 mit einem Spitzrakel mit einer silikonhaltigen Ausrüstungszusammensetzung in Form einer wässrigen Silikonharz-Suspension beschichtet.
Nach der Beschichtung mit der silikonhaltigen Ausrüstungszusammensetzung wird die Gewebebahn T in den Spannrahmen 20 geführt der vorzugsweise indirekt beheizt ist. Während dem Durchlaufen des Spannrahmens 20 verdampft das Wasser aus der aufgebrachten Suspension und erzeugt durch den Dampfdruck in der aufgetragenen silikonhaltigen Beschichtung, die sich durch die Erwärmung unterstützt im Prozess des Kondensierens befindet, eine Vielzahl von kleinen Poren.
Wie bereits zu den vorherigen Beispielen beschrieben, erfolgt die Beschichtung explosionsgeschützt. Der Explosionsschutz ist wiederum mittels doppelter Linien der Gehäuse der Beschichtungsanlage 80 und des Spannrahmens 81 angedeutet. Die explosionsgeschützten Gehäuse 80, 81 stehen über Absaugleitungen 83 mit mindestens einer in den Figuren nicht dargestellten Absaugeinrichtung in kommunizierender Verbindung. Die Richtung des Fluidstromes beim Absaugen ist in der Figur mittels doppellinierter Pfeile angedeutet.
Aus der Figur 3 ist wiederum ersichtlich, dass das Gewebe T vor und nach allen relevanten Bearbeitungsschritten mittels Sensoren 91, 92 und 95 geprüft werden kann. Wie in der Figur dargestellt und bereits vorgängig erläutert steht die Steuerung 90 nicht nur mit den Sensoren, sondern vorzugsweise auch mit den Anlagenteilen wie Beschichtungseinrichtung 10 und/oder Spannrahmen 20 in Verbindung. Dadurch können auf Basis der ermittelten Massengewichte und/oder Luftdurchlässigkeiten bei Abweichungen von den vorgegebenen Werten die Prozessparameter wie zum Beispiel Temperaturen, Auftragsmengen, Durchlaufgeschwindigkeiten u.Ä. anpassen um die gewünschten Produkteigenschaften zu erreichen

4. Beispielrezeptur für einstufiges Verfahren als Suspension

4.1 Zusammensetzung Imprägnierung (Suspension für Beschichtung)

a)	30 Gew. %	Textal 9118A (Silikonharz Komponente 1)
b)	30 Gew.%	Textal 9119B (Silikonharz Komponente 2)
c)	40 Gew. %	Wasser

Die verwendeten Silikonharze entsprechen denen aus Beispiel 1.
Gemäss weiterer bevorzugter Ausführungsbeispiele kann die Wassermenge zwischen 5 und 80 Gew.% variiert werden, je nach Anforderung, wobei die beiden Harzkomponenten vorzugsweise zu gleichen Anteilen vorliegen.
Die Suspension für die Rakelbeschichtung wird im Hochdruckhomogenisator im Wasser während 10min zu einer homogenen Masse homogenisiert. Die durchschnittliche Teilchengrösse liegt bei 2 bis 40 µm, vorzugsweise bei 20 µm.
Das auszurüstende Gewebe ist eine 100% PA-6.6 Hochfest-Ware (Cordura) in Leinwandbindung mit einem Flächengewicht von 170g/m².
Vor der Spannrahmenpassage wird mittels Rakel mit der wässrigen Silikonharzsuspension beschichtet (nass-in-nass), und anschliessend wird das Gewebe im Spannrahmen bei 130-170°C (ansteigend) mit einer Verweilzeit von etwa 2min 30s getrocknet und die Beschichtung kondensiert, wobei die Poren generiert werden.
Allgemein kann gesagt werden, dass die Geschwindigkeit mit der die Gewebebahn durch den Spannrahmen geführt wird abhängig von Spannrahmenlänge ist.

Liste der Bezugszeichen

1,2,3: Vorrichtungen zur
T: textiles Flächengebilde
10: Beschichtungseinrichtung
11: Spitzrakel
20: Spannrahmen
30: Foulardierbad
40: Breitwaschanlage
41: Trocknung
50: Absauganlage
60: Abwicklung
70: Aufwicklung
80: explosionsgeschütztes Gehäuse der Beschichtungsanlage
81: explosionsgeschütztes Gehäuse des Spannrahmens
83: Absaugleitungen
90: Steuerung
91-95: Sensoren

Claims

Verfahren zum Ausrüsten von textilen Flächengebilden mit mindestens einer silikonhaltigen Ausrüstungsschicht, dadurch gekennzeichnet, dass das auszurüstende textile Flächengebilde in einem ersten Schritt mit einer wässrigen Lösung imprägniert und in einem nachfolgenden Schritt im noch nassen Zustand auf einer Seite mit der silikonhaltigen Ausrüstungsschicht versehen wird, die in einem weiteren Schritt, vorzugsweise beim Durchlauf durch einen geheizten Spannrahmen, kondensiert wird, wobei durch den von der wässrigen Imprägnierung austretenden Wasserdampf Poren in der darüberliegenden silikonhaltigen Ausrüstungsschicht generiert werden und die fertige Silikonbeschichtung auf dem textilen Flächengebilde nicht geschlossen ist, sondern eine Vielzahl von Poren aufweist.
Verfahren gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die silikonhaltige Ausrüstungszusammensetzung Silikonharze umfasst, die ohne oder mit Lösungsmittel aufgebracht werden.
Verfahren gemäss Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung der silikonhaltigen Ausrüstungsschicht eine silikonhaltige Ausrüstungszusammensetzung auf das textile Flächengebilde aufgebracht wird, vorzugsweise mit einem Rakel, besonders bevorzugt mit einem Spitzrakel, oder mit einer Schablone.
Verfahren gemäss einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die silikonhaltige Ausrüstungszusammensetzung Silikonharze und bis zu 50 Gew.%, vorzugsweise 40 Gew.% eines Lösungsmittels, besonders bevorzugt Xylol oder Toluol, umfasst.
Vorrichtung zum Ausrüsten eines textilen Flächengebildes (T) mit einer silikonhaltigen Ausrüstungsschicht gemäss einem Verfahren der Ansprüche 1 bis 4, umfassend eine Einrichtung zum Aufbringen einer silikonhaltigen Ausrüstungszusammensetzung auf ein textiles Flächengebilde (T), eine dieser Einrichtung vorgeschalteten Einrichtung zum Imprägnieren (30) des textilen Flächengebildes (T), vorzugsweise ein Foulardierbad (30), und weitere Einrichtungen zum Kondensieren der silikonhaltigen Ausrüstungszusammensetzung zu einer silikonhaltigen Ausrüstungsschicht, die vorzugsweise mittels einer Steuerung (90) derart betreibbar ist, dass in der silikonhaltigen Ausrüstungsschicht Poren generiert werden.
Vorrichtung gemäss Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Aufbringen einer silikonhaltigen Ausrüstungszusammensetzung auf ein textiles Flächengebilde (T) eine Rakelbeschichtungseinrichtung, vorzugsweise mit einer Spitzrakel oder eine Schablonenbeschichtungseinrichtung ist.
Vorrichtung gemäss Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Aufbringen der silikonhaltigen Ausrüstungszusammensetzung (10, 30) auf ein textiles Flächengebilde (T) und/oder die zweite Einrichtung zum Kondensieren der silikonhaltigen Ausrüstungszusammensetzung zu einer silikonhaltigen Ausrüstungsschicht (20) explosionsgeschützt (31,80,81) sind.
Vorrichtung gemäss einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass nachgeschaltet zur zweiten Einrichtungen zum Kondensieren (20), vorzugsweise einem Spannrahmen, eine Breitwaschanlage (40) angeordnet ist.
Vorrichtung gemäss einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen oder mehrere Sensoren umfasst, zum Ermitteln des Flächengewichts des und der Auflage an silikonhaltiger Ausrüstungsschicht auf dem textilen Flächengebilde und/oder zur Ermittlung der Dampf- und/oder Gasdurchlässigkeit derselben.
Vorrichtung gemäss Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Steuerung (90) umfasst, die mit den Sensoren (91-95) verbunden ist und anhand von den Sensoren (91 - 95) zur Verfügung gestellten Messwerte die Einrichtungen zum Aufbringen der Ausrüstungszusammensetzung und zum Trocknen und Kondensieren derart steuert, dass eine voreingestellte Grösse und Anzahl an generierten Poren in der Ausrüstungsschicht pro Fläche erreicht werden.
Textilien mit silikonhaltiger Ausrüstungsschicht hergestellt nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die silikonhaltige Ausrüstungsschicht eine Vielzahl von Poren aufweist.