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