WO2008025557A1

WO2008025557A1 - Textilprodukt und verfahren zu seiner herstellung

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Publication number: WO2008025557A1
Application number: PCT/EP2007/007615
Authority: WO
Inventors: Martin Dauner; Wolfgang Hundt; Thomas Stegmaier; Volkmar Von Arnim; Sven Oberhoffner
Original assignee: Twd Fibres Gmbh
Priority date: 2006-08-31
Filing date: 2007-08-31
Publication date: 2008-03-06
Also published as: DE102006042635A1; EP2061926B1; PT2061926E; EP2061926A1; ATE496166T1; ES2360189T3; DE502007006325D1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Textilprodukt, insbesondere ein leicht reinigbares Textilprodukt, auf der Basis von verstreckten Fasern, welche jeweils einen polymeren Faserkern und eine den polymeren Faserkern vollflächig umgebende polymere Ummantelung besitzen, wobei die polymere Ummantelung feinteilige Partikel enthält und die verstreckten Fasern zumindest teilweise an ihrer Oberfläche eine Struktur aufweisen, die von den feinteiligen Partikeln gebildet ist.

Description

Beschreibung

Textilprodukt und Verfahren zu seiner Herstellung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Textilprodukt, ein Verfahren zu seiner Herstellung sowie Verwendungen des Texti I Produktes.

Gegenstände mit schwer benetzbaren Oberflächen besitzen eine Reihe von interessanten Eigenschaften. Sie bieten Rückständen jeglicher Art kaum Halt und können somit besonders leicht gereinigt werden. Aus der EP 0 772 514 B1 ist beispielsweise bekannt, dass selbstreinigende Oberflächen von Gegenständen durch eine künstliche Oberflächenstruktur aus Erhebungen und Vertiefungen erzeugt werden können, wobei mindestens die Erhebungen aus hydrophoben Polymeren oder haltbar hydrophobierten Materialien bestehen. Zur Herstellung derartiger Oberflächen wird insbesondere das Aufkleben von in Pulverform vorliegenden hydrophoben Polymeren bzw. hydrophobierten Materialien auf die betreffenden Gegenstände vorgeschlagen. Nachteilig hierbei ist, dass die Verwendung von Klebstoffen im industriellen Maßstab häufig problematisch ist.

In neueren Verfahren werden zur Erzeugung von selbstreinigenden Oberflächen hydrophobe Partikel in Form von Dispersionen auf die Oberfläche der betreffenden Gegenstände, insbesondere von Textilwaren, aufgebracht. Nach Entfernung der Dispersionsmittel sind die aufgebrachten Partikel mehr oder weniger fest mit den Gegenständen verbunden und bilden die gewünschte Oberflächentopographie. Beispielsweise sind derartig modifizierte Textilwaren aus der DE 101 18 346 A1 und der DE 101 18 348 A1 bekannt. Allerdings weisen solche Oberflächenstrukturen häufig eine nicht allzu große Beständigkeit auf. So können die oben beschriebenen Oberflächenstrukturen durch insbesondere mehrere Wasch- oder Reinigungsschritte zerstört werden, wodurch die betreffenden Gegenstände ihr gutes Abreinigungsverhalten verlieren.

Demgegenüber werden in der US 2006/0085921 A1 insbesondere Tex- tilstrukturen mit selbstreinigenden Oberflächen offenbart, deren Oberflächenstruktur auf einer verbesserten Anhaftung von hydrophoben Partikeln auf der Oberfläche der Textilstrukturen beruht. Hierzu werden die Textilstrukturen einer Oberflächenmodifikation, insbesondere einer Plasmabehandlung oder einem chemischen Ätzvorgang, unterworfen. Die auf diese Weise angerauhte und gegebenenfalls funktionalisierte Oberfläche der Textilstrukturen erlaubt eine verbesserte Fixierung der hydrophoben Partikel auf der Oberfläche der Textilstrukturen, wodurch insgesamt die Beständigkeit der ausgebildeten Oberflächentopographie erhöht werden kann.

In den letzten Jahren ist ein stetiger Bedarf für leicht reinigbare Gegenstände zu verzeichnen. Dies gilt insbesondere für den Bereich der Textilien.

Die vorliegende Erfindung stellt sich somit die Aufgabe, ein textiies Erzeugnis bereitzustellen, welches aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile umgeht und eine insbesondere leicht reinigbare Oberfläche aufweist.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Textilprodukt, insbesondere ein leicht reinigbares Textilprodukt, auf der Basis von verstreckten Fasern, welche jeweils einen polymeren Faserkern und eine den polymeren Faserkern vollflächig umgebende polymere Ummantelung besitzen, wobei die polymere Ummantelung feinteilige Partikel enthält und die verstreck- ten Fasern zumindest teilweise an ihrer Oberfläche eine Struktur aufweisen, welche von den feinteiligen Partikeln gebildet ist. Durch die Erfindung werden Textilprodukte mit einer vorzugsweise wenig anschmutzenden und insbesondere leicht abreinigbaren Oberfläche bereitgestellt. Das gute Abreinigungsverhalten der Oberfläche ist auf eine besondere Oberflächenstruktur des erfindungsgemäßen Textilpro- duktes zurückzuführen, welche von zumindest einem Teil der feinteiligen Partikeln gebildet ist. Die durch die feinteiligen Partikeln gebildete Oberflächenstruktur bietet kaum Benetzungsmöglichkeiten für Stoffe und Flüssigkeiten. Somit ist eine einfache und insbesondere bequeme Reinigung des erfindungsgemäßen Textilproduktes möglich.

In einer bevorzugten Ausführungsform besitzt das erfindungsgemäße Textilprodukt eine Grund- und eine Feinstruktur, wobei die Grundstruktur in geeigneter Weise von den verstreckten Fasern gebildet ist. Die Feinstruktur ist vorzugsweise von den feinteiligen Partikeln gebildet. Durch die Feinstruktur werden lediglich kleine Haftflächen für Stoffe und Flüssigkeiten auf der Oberfläche des erfindungsgemäßen Textilproduktes zur Verfügung gestellt, wodurch die Stärke einer möglichen Anhaftung in vorteilhafter Weise verringert wird.

Bevorzugt bildet der polymere Faserkern und die ihn voüflächig umgebende polymere Ummantelung eine sogenannte Kern-Mantel-Struktur aus. Der polymere Faserkern bewirkt insbesondere die erforderliche Festigkeit der verstreckten Fasern. Die polymere Ummantelung erlaubt in vorteilhafter Weise eine Einbindung der feinteiligen Partikel in die ver- streckten Fasern. Darüber hinaus sorgt die polymere Ummantelung für eine gewisse Abriebfestigkeit des erfindungsgemäßen Textilproduktes.

Bei den verstreckten Fasern handelt es sich erfindungsgemäß insbesondere um Einzelfaser, insbesondere um Einzelfilamente oder Stapel- faser. Die Stapelfasern werden regelmäßig durch Ablängen der Einzelfilamente hergestellt. In einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei den verstreckten Fasern jeweils um einen Verbund von Fasern, insbesondere um ein Garn. Beispielsweise kann der Verbund von Fasern aus 20 bis 240 Ein- zelfilamenten bestehen. Die verstreckten Fasern besitzen vorzugsweise einen Durchmesser zwischen 5 und 50 μm, insbesondere zwischen 10 und 25 μm. Die verstreckten Fasern können erfindungsgemäß eine Festigkeit > 30 cN/tex, insbesondere > 35 cN/tex, bezogen auf einen Titer von 5 bis 350 tex, insbesondere bezogen auf einen Titer von 5 bis 150 tex, aufweisen.

In einer weiteren Ausführungsform sind die feinteiligen Partikel zumindest teilweise vollständig in die polymere Ummantelung eingebettet. Erfindungsgemäß können die feinteiligen Partikel insbesondere mehrlagig in die polymere Ummantelung eingebettet sein.

Die feinteiligen Partikel besitzen vorzugsweise eine rauhe Oberfläche. Eine rauhe Oberfläche ist insbesondere für eine bessere Einbettung der feinteiligen Partikel in die polymere Ummantelung von Vorteil. Bevorzugt weisen die feinteiligen Partikel selbst eine Strukturierung, insbesondere eine Nanostrukturierung, auf. Dies trägt zu einer weiteren Verfeinerung der Oberflächenstruktur des erfindungsgemäßen Textilproduktes bei. Die feinteiligen Partikel sind insbesondere mechanisch stabil. Weiterhin können die feinteiligen Partikel scharfkantig ausgebildet sein. Bei den feinteiligen Partikeln kann es sich insbesondere um umweltbeständige Partikel handeln. Erfindungsgemäß ist es bevorzugt, dass die feinteiligen Partikel porös, insbesondere nanoporös, sind.

Bei den feinteiligen Partikeln kann es sich erfindungsgemäß um sphärisch geformte Partikel handeln. Die Partikel können insbesondere in Form von Aggregaten vorliegen. Vorzugsweise besitzen die feinteiligen Partikel einen Durchmesser zwischen 100 nm und 1 μm, insbesondere zwischen 300 nm und 600 nm. In einer weiteren Ausführungsform be- trägt der Anteil der feinteiligen Partikel in der polymeren Ummantelung 15 bis 70 Vol.-%, insbesondere 20 bis 60 Vol.-%, vorzugsweise 35 bis 45 Vol.-%.

In einer weiteren Ausführungsform weisen die feinteiligen Partikel eine längliche Ausdehnung (Dimension) auf. Vorzugsweise weisen die fein- teiligen Partikel ein sogenanntes Aspektverhältnis (Tiefe bzw. Höhe zur kleinsten lateralen Ausdehnung) von 1 :2 bis 1 :10 auf. Die feinteiligen Partikel weisen bevorzugt eine Längsachse auf, welche orthogonal zur Längsachse der verstreckten Fasern ausgerichtet ist.

Die feinteiligen Partikel können in einer weitergehenden Ausführungsform in Form von Agglomeraten vorliegen. In dieser Ausführungsform stellen die Agglomerate die wirksame Größenordnung dar. Alternativ oder in Kombination kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die feinteiligen Partikel als einzelne Partikel, d.h. agglomeratfrei, vorliegen. Die Partikel können zudem anorganisch und/oder organisch modifiziert sein.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die feinteiligen Partikel aus mineralischen Materialien gebildet. Bei den mineralischen Materialien kann es sich insbesondere um Bariumsulfat, Siliziumdioxid und/oder Calciumcarbonat handeln. Weiterhin kann es sich bei den feinteiligen Partikeln um Keramiken, insbesondere um oxidische Keramiken, handeln.

In einer weiteren Ausführungsform sind die feinteiligen Partikel aus Metallen, beispielsweise aus Silber, oder Metalloxiden, insbesondere aus Titandioxid, Zinkoxid, Indium-Zinn-Oxid oder Aluminiumoxid, gebildet.

In einer weiteren Ausführungsform sind die feinteiligen Partikel aus Polymeren gebildet. Bei den Polymeren kann es sich insbesondere um Hybridpolymere, beispielsweise um sogenannte ORMOCER®e, handeln. Die ORMOCER⁽De sind anorganisch-organische Hybridpolymere, welche sowohl Eigenschaften anorganischer als auch organischer Materialien aufweisen.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die feinteiligen Partikel aus hydrophoben Materialien, insbesondere aus hydrophoben Polymeren, gebildet. Vorzugsweise sind die hydrophoben feinteiligen Partikel an den Oberflächen der verstreckten Fasern zumindest teilweise freigelegt. Bei den hydrophoben Materialien kann es sich insbesondere um Fluorpolymere, vorzugsweise um Fluorcopolymere, handeln.

In einer weiteren Ausführungsform sind die feinteiligen Partikel ausgewählt aus der Gruppe, umfassend Silikate, Kieselsäuren, Kieselgur und/oder Pigmente. Als Kieselsäuren kommen insbesondere pyrogene Kieselsäuren oder sogenannte Fällungskieselsäuren in Betracht.

Erfindungsgemäß können die feinteiligen Partikel weiterhin aus organischen Stoffen gebildet sein. Im Falle der organischen Stoffe handelt es sich zweckmäßigerweise um Verbindungen, welche unter den Bedingungen einer textilen Weiterverarbeitung der verstreckten Fasern und insbesondere gegenüber Wasch- und Reinigungsschritten stabil sind.

Als Materialien für den polymeren Faserkern kommen grundsätzlich alle spinnbaren Materialien in Betracht. Die Materialien zur Herstellung des polymeren Faserkerns können insbesondere schmelz-, gel- oder lö- sungsspinnbar sein. Weiterhin können für die Herstellung des polymeren Faserkerns trockenspinnbare Materialien verwendet werden.

Der polymere Faserkern ist vorzugsweise aus synthetischen Polymeren, insbesondere aus synthetischen Copolymeren, gebildet. Die Polymere können beliebiger Natur sein. Bevorzugt handelt es sich bei den PoIy- meren um thermoplastische Polymere. Beispiele für erfindungsgemäß in Frage kommende Polymere sind Polyester, Polyamide, Polyetherketone, Polyolefine und Fluorpolymere. Als Polyolefine kommen insbesondere Polyethylen, Polypropylen und/oder Polyacrylnitril in Betracht. Weiterhin kann es sich bei den Polyolefinen insbesondere um Hochmodulpolyethy- len handeln. Die Verwendung von Hochmodulpolyethylen ist im Falle eines Gelspinnprozesses besonders bevorzugt. Bei den Polyestern handelt es sich vorzugsweise um Polyalkylterephthalate, insbesondere um Polyethylenterephthalat und/oder Polybutylenterephthalat. Bei den Polyamiden kann es sich um aliphatische und/oder um aromatische Polyamide (sogenannte Aramide) handeln. Als Polyamide kommen insbesondere Polycaprolactam, Poly-Hexamethylen-1 ,6-Diamin-Adipinsäure- diamid, Poly-Hexamethylen-1 ,6-Diamin-Sebacinsäurediamid, PoIy- Hexa-methylen-1 ,6-Diamin-Terephthalsäurediamid, Poly-Hexamethylen- 1 ,6-Diamin-lsophthalsäurediamid, Poly-Phenylen-1 ,4-Diamin-Tereph- thal-säurediamid und/oder Poly-Phenylen-1 ,4-Diamin-lsophthalsäuredia- mid in Betracht. Bei den Fluorpolymeren kann es sich insbesondere um Polyvinylidendifluorid handeln. Die Fluorpolymere können insbesondere perfluoriert sein. Vorzugsweise handelt es sich bei den Fluorpolymeren um Polymere auf der Basis von mindestens einem Monomer aus der Gruppe Tetrafluorethylen, Hexafluorpropylen und Perfluorvinylether.

Weiterhin kommen als geeignete Materialien für den polymeren Faserkern natürliche Polymere oder von natürlichen Polymeren abgeleitete Polymere in Betracht. Beispielsweise kann der polymere Faserkern aus Viskose gebildet sein.

Die polymere Ummantelung ist vorzugsweise aus einem anderen Material als der polymere Faserkern gebildet. Das Material der polymeren Ummantelung ist vorzugsweise im nicht gestreckten Zustand dehnbarer als das Material des polymeren Faserkerns. Als Materialien für die polymere Ummantelung kommen insbesondere Polyolefine, Polyester, Po- lyamide oder Fluorpolymere in Betracht, wobei Polyester besonders bevorzugt sind. Bei den Polyestern handelt es sich insbesondere um PoIy- ethylen- und/oder Polybutylenterephthalat, vorzugsweise um Polybuty- lenterephthalat. Bezüglich weiterer Einzelheiten zu den in Frage kom- menden Polymeren wird auf die bisherige Beschreibung Bezug genommen, insbesondere auf die zur Herstellung des polymeren Faserkerns beschriebenen Polymere.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der polymere Faserkern aus Polyethylenterephthalat (PET) und die polymere Ummantelung aus Polybutylenterephthalat (PBT) gebildet.

Erfindungsgemäß kann es auch vorgesehen sein, dass die polymere Ummantelung und der polymere Faserkern aus dem gleichen Material gebildet sind.

In einer weiteren Ausführungsform beträgt der Anteil der polymeren Ummantelung in den verstreckten Fasern 15 bis 35 Vol-%, insbesondere 20 bis 30 Vol-%.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das erfindungsgemäße Textil- produkt an seiner Oberfläche zumindest teilweise hydrophob. Erfindungsgemäß kann das Textilprodukt an seiner Oberfläche zumindest teilweise eine hydrophobe Beschichtung aufweisen. Die Schichtdicke der hydrophoben Beschichtung kann insbesondere bis zu 200 nm betragen. Vorzugsweise liegt die Schichtdicke zwischen 50 nm und 100 nm. Die hydrophobe Beschichtung ist bevorzugt aus mindestens einer Verbindung aus der Gruppe, umfassend Alkylsilane, Fluoralkylsilane, Disila- zane, Silikone, silikonbasierte Substanzen, Wachse und Paraffine, ge- bildet. Bei der hydrophoben Beschichtung kann es sich weiterhin um eine permante oder reaktivierbare Beschichtung handeln. Auf diese Weise können die Anhaftungsmöglichkeiten für Stoffe und Flüssigkeiten auf der Oberfläche des Textilproduktes zusätzlich verringert werden. Dies verbessert mit besonderem Vorteil das Abreinigungsverhalten des erfindungsgemäßen Textilproduktes.

Bei dem Textilprodukt kann es sich erfindungsgemäß weiterhin um ein eindimensionales Textilgebilde, insbesondere um eine Faser, handeln. Bevorzugt handelt es sich bei dem Textilprodukt um ein Garn. Das erfindungsgemäße Textilprodukt kann beispielsweise als Faden, Schnur oder Seil ausgebildet sein.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem erfindungsgemäßen Textilprodukt um ein mindestens zweidimensionales Textilgebilde. Vorzugsweise ist das Textilprodukt eine flächige Textilware. Bei dem Textilprodukt kann es sich insbesondere um Ma- schenwaren, Gewebe, Vliese oder Gelege handeln. Als Maschenwaren kommen bevorzugt Gewirke und Gestricke in Betracht. Die Gewebe können insbesondere eine Atlas-, Köper- oder Leinwandbindung aufweisen.

In einer weiteren Ausführungsform handelt es sich bei dem erfindungsgemäßen Textilprodukt um Kleidung, ein medizintechnisches Textil, ein Heimtextil, ein Interieur-Textil, ein semi-technisches Textil oder ein technisches Textil. Als Interieur-Textil kommen vor allem Textilien für die Innenausstattung von Transport-, Beförderungs- und Verkehrsmittel in Be- tracht, beispielsweise von Kraftfahrzeugen, Flugzeugen und der Bahn. Bei den Interieur-Textilien handelt es sich insbesondere um Sitzbezüge, Seitenverkleidungen und Himmel. Als bevorzugte technische Textilien kommen insbesondere Filter, Membranen, Markisen, Tapeten, Laminate und Planen in Betracht. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines Textilproduktes, insbesondere eines leicht reinigbaren Textilpro- duktes, umfassend die Schritte

- Ummantelung eines Faserkernpolymers mit einem mit feinteiligen Partikeln versehenen Ummantelungspolymer unter Ausbildung von ummantelten Fasern, Verstreckung der ummantelten Fasern, textile Verarbeitung der verstreckten Fasern unter Ausbildung ei- nes mindestens zweidimensionalen Textilproduktes,

- Oberflächenätzung des Textilproduktes unter mindestens teilweiser Freilegung der Struktur der Partikel an der Oberfläche des Textilproduktes.

Grundsätzlich können verschiedene Techniken verwendet werden, um das Ummantelungspolymer mit den Partikeln zu versehen. Gewöhnlich werden die Partikel in das Ummantelungspolymer eingearbeitet. In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Herstellung des mit den Partikeln versehenen Ummantelungspolymers durch eine Compoundierung vor- genommen. Hierbei werden die Partikel dem Ummantelungspolymer unter Bildung eines sogenannten Compounds beigemischt. Die Compoundierung wird üblicherweise in einem Rührwerk durchgeführt. In einer weiteren Ausführungsform erfolgt die Herstellung des mit den Partikeln versehenen Ummantelungspolymers in einem Masterbatchverfahren. Zur Herstellung eines Masterbatches wird eine konzentrierte, insbesondere hochkonzentrierte, Mischung aus dem Ummantelungspolymer und den Partikeln erzeugt. Zur Ummantelung des Faserkernpolymers wird der Masterbatch gewöhnlich verdünnt. Weiterhin kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass das Ummantelungspolymer bei seiner Syn- these mit den Partikeln versehen wird. Das auf diese Weise versehene Ummantelungspolymer kann insbesondere als Granulat bereitgestellt werden. Die Ummantelung des Faserkernpolymers mit dem Ummantelungspo- lymer erfolgt zweckmäßigerweise derart, dass das Ummantelungspoly- mer an den Außenumfang des Faserkernpolymers herangeführt wird, solange das Faserkernpolymer noch weich ist. Vorzugsweise erfolgt die Ummantelung des Faserkernpolymers durch Ausspinnen, insbesondere durch Coextrusion, des Faserkernpolymers und des mit feinteiligen Partikeln versehenen Ummantelungspolymers. Die Ummantelung des Faserkernpolymers kann vor oder nach dessen Austritt aus einer Spinndüse erfolgen, wobei die Ummantelung des polymeren Faserkerns vor dessen Austritt aus der Spinndüse bevorzugt ist. Die Spinndüsen können beispielsweise einen Durchmesser von ca. 250 μm aufweisen. Als Spinndüsen können insbesondere profilierte Spinndüsen verwendet werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform werden die ummantelten Fasern vor der Verstreckung zu einem Verbund von Fasern, insbesondere zu einem Garn, verarbeitet. Vorzugsweise werden die ummantelten Fasern als Verbund von Fasern ausgesponnen. Der ausgesponnene Verbund von Fasern wird regelmäßig zur Herstellung von Maschenwaren und Geweben verwendet. Weiterhin können die ummantelten Fasern ais Einzel- bzw. Monofilamente ausgesponnen werden. Das Ausspinnen von Einzelfilamenten wird zweckmäßiger Weise zur Herstellung von Vliesen und Gelegen durchgeführt.

Die Verstreckung der ummantelten Fasern kann auf der Basis von Einzelfilamenten oder Garnen durchgeführt werden. Vorzugsweise werden Garne verstreckt. Die Verstreckung der ummantelten Fasern kann erfindungsgemäß in einem einstufigen Spinnprozess erfolgen. Unter einem einstufigen Spinnprozess wird die direkte Verstreckung von Fasern an der Spinnmaschine verstanden. Beispielsweise werden im direkten Spinnprozess der FDY (FuIIy Drawn Yarn) und der HOY (Highly Orien- ted Yarn) hergestellt. In einer anderen Ausführungsform kann die Ver- Streckung der ummantelten Fasern in einem zweistufigen Herstellungs- prozess durchgeführt werden. In diesem Fall werden die ummantelten Fasern nach dem Spinnen in einer separaten Verfahrenstufe verstreckt. Beispiele für derartige zweistufige Herstellungsprozesse sind der POY- Prozess (Partially Oriented Yarn-Prozess), MOY-Prozess (Medium Ori- ented Yarn-Prozess) und der LOY-Prozess (Low Oriented Yarn- Prozess).

In einer weiteren Ausführungsform können die verstreckten Fasern tex- turiert werden.

In einer weiteren Ausführungsform wird der aus den verstreckten Fasern hergestellte Verbund von Fasern vor der textilen Verarbeitung zu dem mindestens zweidimensionalen Textilprodukt einer Beschlichtung unter- worfen. Durch die Beschlichtung werden glatte Faseroberflächen erzeugt. Dies geschieht vorzugsweise durch Auftrag eines geeigneten Be- schlichtungsmaterials. Dies dient einer Verbesserung der weiteren Ver- arbeitbarkeit der verstreckten Fasern.

Die Oberflächenätzung wird vorzugsweise an dem Textüprodukt durchgeführt, welches nach der textilen Verarbeitung der verstreckten Fasern erhalten wird. Durch die Oberflächenätzung werden die feinteiligen Partikel zumindest teilweise an der Oberfläche der verstreckten Fasern freigelegt. Die Oberflächenätzung wird vorzugsweise derart durchgeführt, dass nur ein Teil der Partikeloberflächen freigelegt wird. Bevorzugt werden 20 bis 80 %, insbesondere 30 bis 60 %, der jeweiligen Partikeloberflächen durch die Oberflächenätzung freigelegt. Somit wird in besonders vorteilhafter Weise eine feine Oberflächentopographie des Textilpro- duktes durch den Ätzvorgang erzeugt.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird nur ein Teil der Fasern des Textilproduktes einer Oberflächenätzung unterworfen. Erfindungsgemäß kann es insbesondere vorgesehen sein, dass die Faseroberflächen nur teilweise angeätzt werden. Vorzugsweise werden nur bestimmte Oberflächen, insbesondere die Außen- oder Gebrauchsoberflächen, des Tex- tilproduktes einer Oberflächenätzung unterworfen.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die Oberflächenätzung des mindestens zweidimensionalen Textilproduktes durch eine Plasmabehandlung vorgenommen. Die Oberflächenätzung des mindestens zweidimensionalen Textilproduktes kann erfindungsgemäß mittels einer Mikrowellen-Plasma-Behandlung vorgenommen werden. Vorzugsweise wird die Oberflächenätzung des mindestens zweidimensionalen Textilproduktes mit einer Niederdruckplasmabehandlung durchgeführt. Alternativ oder in Kombination kann die Oberflächenätzung bei Atmosphärendruck als sogenannte Atmosphären-Plasma-Behandlung durchgeführt werden. Zur Erzeugung eines Atmosphärendruckplasmas kann anstelle von Luft auch ein geeignetes Inert- oder Prozessgas, beispielsweise Sauerstoff, verwendet werden.

Erfindungsgemäß kann es weiterhin vorgesehen sein, dass das Textil- produkt zur Oberflächenätzung einer Corona-Behandlung, beispielsweise unter Luftatmosphäre, oder einer dielektrischen Barriereentladung unterworfen wird.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird das mindestens zweidimensionale Textilprodukt einer chemischen Oberflächenätzung unterworfen. Die chemische Oberflächenätzung wird vorzugsweise naßchemisch durchgeführt. Dies kann insbesondere unter Verwendung von Säuren oder Basen durchgeführt werden. Als Säuren kommen beispielsweise Methansäure oder Trifluoressigsäure in Betracht. Als geeig- nete Basen finden bevorzugt Alkalilaugen Verwendung. Erfindungsgemäß ist es insbesondere vorgesehen, dass die Basen als alkoholische Lösungen vorliegen. So kann die Oberflächenätzung des mindestens zweidimensionalen Textilproduktes unter Verwendung einer ethanoli- schen Kaliumhydroxidlösung durchgeführt werden.

Als weitere Methoden zur Durchführung einer Oberflächenätzung des mindestens zweidimensionalen Textilproduktes kommen Laserabtrag, Anlösen mit geeigneten Lösungsmitteln sowie thermische Verfahren in Betracht. Beispielsweise kann ein thermischer Ätzvorgang durch eine IR-Bestrahlung (Infrarot-Bestrahlung) des mindestens zweidimensionalen Textilproduktes vorgenommen werden.

In einer weitergehenden Ausführungsform wird das mindestens zweidimensionale Textilprodukt nach der Oberflächenätzung zumindest teilweise an seiner Oberfläche hydrophob beschichtet. Erfindungsgemäß ist es weiterhin insbesondere vorgesehen, dass die hydrophobe Beschich- tung des Textilproduktes nur an bestimmten Oberflächen, insbesondere an den Außen- oder Gebrauchsoberflächen, des Textilproduktes vorgenommen wird. Zur hydrophoben Beschichtung wird das Textilprodukt vorzugsweise mit einer Dispersion behandelt, welche hydrophobe Materialien enthält. Als Dispersionen werden insbesondere wässrige Disper- sionen eingesetzt. Bezüglich der für die Hydrophobierung des Textiipro- duktes in Frage kommenden Materialien wird auf die bisherige Beschreibung Bezug genommen.

In einer weiteren Ausführungsform wird das mindestens zweidimen- sionale Textilprodukt einer Konfektionierung unterworfen. Die Konfektionierung kann beispielsweise vor der Oberflächenätzung des Textilproduktes vorgenommen werden. Erfindungsgemäß ist es ebenso möglich, dass das Textilprodukt nach seiner Oberflächenätzung, insbesondere nach seiner hydrophoben Ausstattung, konfektioniert wird.

Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem die Verwendung des erfindungsgemäßen Textilproduktes zur Herstellung von textilen Gegenstän- den. Bei den textilen Gegenständen handelt es sich insbesondere um Kleidung, medizintechnische Textilien, Heimtextilien, Interieur-Textilien, semi-technische Textilien und/oder technische Textilien. Als bevorzugte textile Gegenstände kommen insbesondere Filter, Membranen, Lamina- te, Markisen, Tapeten, Sitzbezüge und/oder Planen in Betracht. Bezüglich weiterer Merkmale und Einzelheiten wird auf die bisherige Beschreibung Bezug genommen.

Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung sowie aus dem Beispiel. Dabei können die einzelnen Merkmale jeweils für sich alleine oder zu mehreren in Kombination miteinander verwirklicht sein.

Fiqurenbeschreibung

Figur 1 zeigt graphisch das Abreinigungsverhalten von verschiedenen Gewebestücken gegenüber Fluoreszenzpartikeln. Die untersuchten Gewebestücke beruhten auf textil verarbeiteten Garnen, welche überwie- gend eine Kern-Mantel-Struktur aufwiesen, wobei der Mantel zum Teil Bariumsulfat-Partikel enthielt. Die Gewebestücke wurden zum Teil einer Oberflächenätzung durch eine Niederdruckplasmabehandlung unterworfen.

Auf der Ordinate ist die erzielte Abreinigung in [%] wiedergegeben. Auf der Abszisse sind die im Hinblick auf ihr Abreinigungsverhalten getesteten Gewebestücke aufgeführt, wobei die dort angegebenen Abkürzungen die folgenden Bedeutungen haben:

S 0-O: an seiner Oberseite unbehandeltes Gewebestück auf der

Basis von Garnen mit einer Kern-Mantel-Struktur und Bariumsulfat im Mantel, O 300: an seiner Oberseite behandeltes Gewebestück (Behandlungsstärke 300 W) auf der Basis von Garnen mit einer Kern- Mantel-Struktur und Bariumsulfat im Mantel,

O 450: an seiner Oberseite behandeltes Gewebestück (Behandlungsstärke 450 W) auf der Basis von Garnen mit einer Kern- Mantel-Struktur und Bariumsulfat im Mantel,

S 0-U: an seiner Unterseite unbehandeltes Gewebestück auf der Basis von Garnen mit einer Kern-Mantel-Struktur und Bariumsulfat im Mantel,

U 300: an seiner Unterseite behandeltes Gewebestück (Behand- lungsstärke 300 W) auf der Basis von Garnen mit einer Kern-

Mantel-Struktur und Bariumsulfat im Mantel,

U 450: an seiner Unterseite behandeltes Gewebestück (Behandlungsstärke 450 W) auf der Basis von Garnen mit einer Kern- Mantel-Struktur und Bariumsulfat im Mantel,

W 0: unbehandeltes Gewebestück auf der Basis von reinen PET-

Garnen,

W 300: an seiner Oberseite behandeltes Gewebestück (Behandlungsstärke 300 W) auf der Basis von reinen PET-Garnen.

Die Kern-Mantel-Struktur von S 0-O, O 450, S 0-U, U 300 und U 450 wies den folgenden Aufbau auf: Der Kern bestand aus einem Standard PET (RT39, KoSa) und der Mantel aus einem Co-Polyester aus Polyethylenterephthalat und Polybuty- lenterepththalat (Griltex D1655E, EMS-Chemie). Die Graphik zeigt, dass die Gewebestücke, deren Garne Bariumsulfat- Partikel enthielten, nach der Plasmabehandlung ein gegenüber den anderen untersuchten Gewebestücken deutlich besseres Abreinigungsver- halten gegenüber den Fluoreszenzpartikeln aufwiesen (zweiter, dritter, fünfter und sechster Balken von links).

Demgegenüber wiesen unbehandelte Gewebestücke, deren Garne Bariumsulfat-Partikel enthielten, ein vergleichsweise schlechtes Abreini- gungsverhalten auf (erster und vierter Balken von links). Ebenfalls ein schlechtes Abreinigungsverhalten zeigten Gewebestücke auf der Basis von reinen PET-Garnen, und zwar unabhängig davon, ob die betreffenden Gewebestücke zuvor einer Plasmabehandlung unterworfen wurden oder nicht (zweiter und erster Balken von rechts).

Beispiel 1 : Herstellung eines Gewebestücks

Ein Co-Polyester Griltex D1655E (Co-Polyester aus Polyethylente- rephthalat (PET) und Polybutylenterepththalat (PBT), EMS-Chemie) wurde mit Bariumsulfat gefüllt, so dass der Anteil an Bariumsulfat im Co- Polyester 50 Vol-% betrug. Zusammen mit einem Standard PET (RT39, KoSa) wurde das Mantelpolymer zu einer Kern-Mantel-Faser mit 36 Ein- zelfilamenten bei für Polyester üblichen Temperaturen ausgesponnen. Die Verhältnisse der Spinnpumpen wurden so eingestellt, dass das Verhältnis Mantel zu Kern 30:70 betrug. Die POY-Faser wurde dreifach verstreckt und beschlichtet, um als Schuss in Gewebe eingetragen zu werden. Das Gewebe wurde an einer 1 ,7 m Greiferwebermaschine hergestellt. Als Kette wurde ein ungefülltes Polyestergarn mit vergleichbarem Titer eingesetzt. Damit an der Warenoberseite vorwiegend die neue tex- tile Faser erscheint, wurde ein 5:1 Atlasgewebe hergestellt. Anschließend wurde ein DIN A4 Seiten großes Gewebestück mit Niederdruck- Plasma bei einer Leistung von ca. 450 W während 30 Minuten unter einer Sauerstoffatmosphäre (80 Pascal) behandelt, so dass das Mantelpolymer teilweise weggeätzt wurde und die Bariumsulfatpartikel partiell an der Oberfläche des Gewebestückes freigelegt wurden. Schließlich wur- de das Gewebe mit einer handelsüblichen Fluorcarbonausrüstung (PIu- vioperl) behandelt.

Beispiel 2: Messung des dynamischen Abrollwinkels

Die Messung des dynamischen Abrollwinkels kann als Kriterium für die Hydrophobie und insbesondere für das Abreinigungsverhalten einer Oberfläche herangezogen werden. Je niedriger der dynamische Abrollwinkel ist, desto stärker ist die Hydrophobie bzw. desto besser ist das Abreinigungsverhalten der Oberfläche.

Im vorliegenden Fall wurden drei unterschiedliche Gewebestücke auf der Basis von Polybutylenterephthalat-Garnen (PBT-Garne) bezüglich des dynamischen Abrollwinkels untersucht. Alle untersuchten Gewebestücke waren durch Fluorcarbone hydrophob beschichtet. Die PBT- Garne zweier Gewebestücke enthielten zusätzlich Bariumsulfat-Partikel, wobei in einem Fall die Oberfläche des Gewebestückes vor der hydrophoben Beschichtung zusätzlich durch eine Plasma-Behandlung angeätzt wurde.

Die Messungen ergaben folgendes Ergebnis:

Die Ergebnisse verdeutlichen, dass das angeätzte Gewebestück (3) den kleinsten dynamischen Abrollwinkel und damit das beste Abreinigungs- verhalten aufweist.

Claims

Patentansprüche

1. Textilprodukt, insbesondere leicht reinigbares Textilprodukt, auf der Basis von verstreckten Fasern, welche jeweils einen polyme- ren Faserkern und eine den polymeren Faserkern vollflächig umgebende polymere Ummantelung besitzen, wobei die polymere Ummantelung feinteilige Partikel enthält und die verstreckten Fasern zumindest teilweise an ihrer Oberfläche eine Struktur aufweisen, die von den feinteiligen Partikeln gebildet ist.

2. Textilprodukt nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Textilprodukt eine Grund- und eine Feinstruktur besitzt.

3. Textilprodukt nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundstruktur von den verstreckten Fasern gebildet ist.

4. Textilprodukt nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Feinstruktur von den feinteiligen Partikeln gebildet ist.

5. Textilprodukt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den verstreckten Fasern um Einzelfaser, insbesondere um Einzelfilamente oder Stapelfaser, handelt.

6. Textilprodukt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den verstreckten Fasern jeweils um einen Verbund von Fasern, insbesondere um ein Garn, handelt.

7. Textilprodukt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die verstreckten Fasern einen Durchmesser zwischen 5 und 50 μm, insbesondere zwischen 10 und 25 μm, besitzen.

8. Textilprodukt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass die verstreckten Fasern eine Festigkeit > 30 cN/tex, insbesondere > 35 cN/tex, besitzen.

9. Textilprodukt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die feinteiligen Partikel eine rauhe Oberfläche besitzen.

10. Textilprodukt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die feinteiligen Partikel porös, insbesondere nanoporös, sind.

11. Textilprodukt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die feinteiligen Partikel einen Durchmesser zwischen 100 nm und 1 μm, insbesondere zwischen 300 nm und 600 nm, besitzen.

12. Textilprodukt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die feinteiligen Partikel eine längliche Ausdehnung aufweisen, insbesondere mit einem Aspektverhältnis (Tiefe bzw. Höhe zur kleinsten lateralen Ausdehnung) von 1 :2 bis 1 :10.

13. Textilprodukt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die feinteiligen Partikel eine Längsachse aufweisen, welche orthogonal zur Längsachse der ver- streckten Fasern ausgerichtet ist.

14. Textilprodukt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil der feinteiligen Partikel in der polymeren Ummantelung 15 bis 70 Vol.-%, insbesondere 20 bis 60 Vol.-%, vorzugsweise 35 bis 45 Vol.-%, beträgt.

15. Textilprodukt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die feinteiligen Partikel aus mineralischen Materialien, insbesondere aus Bariumsulfat, Siliziumdioxid und/oder Calciumcarbonat, gebildet sind.

16. Textilprodukt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die feinteiligen Partikel aus Keramiken, insbesondere aus oxidischen Keramiken, gebildet sind.

17. Textilprodukt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die feinteiligen Partikel aus Metallen oder Metalloxiden, insbesondere aus Titandioxid oder Aluminiumoxid, gebildet sind.

18. Textilprodukt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die feinteiligen Partikel aus Polymeren gebildet sind.

19. Textilprodukt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass die feinteiligen Partikel aus hydrophoben Materialien, insbesondere aus hydrophoben Polymeren, gebildet sind.

20. Textilprodukt nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die feinteiligen Partikel an der Oberfläche der verstreckten Fasern zumindest teilweise freigelegt sind.

21. Textilprodukt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der polymere Faserkern jeweils aus synthetischen Polymeren, insbesondere aus der Gruppe, umfassend Polyester, Polyamid, Polyetherketone, Polyolefine und FIu- orpolymere, gebildet ist.

22. Textilprodukt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die polymere Ummantelung aus einem anderen Material als der polymere Faserkern gebildet ist.

23. Textilprodukt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der polymeren Ummantelung im unverstreckten Zustand dehnbarer als das Material des polymeren Faserkerns ist.

24. Textilprodukt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die polymere Ummantelung aus synthetischen Polymeren, insbesondere aus der Gruppe, umfassend Polyolefine, Polyester, Polyamide und Fluorpolymere, gebildet ist.

25. Textilprodukt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil der polymeren Ummantelung in den verstreckten Fasern jeweils 15 bis 35 Vol.-%, insbesondere 20 bis 30 Vol.-%, beträgt.

26. Textilprodukt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Textilprodukt an seiner Oberfläche zumindest teilweise hydrophob ist.

27. Textilprodukt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Textilprodukt an seiner Oberfläche zumindest teilweise eine hydrophobe Beschichtung aufweist, insbesondere mit einer Schichtdicke zwischen 50 nm und 200 nm, vorzugsweise zwischen 50 nm und 100 nm.

28. Textilprodukt nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die hydrophobe Beschichtung aus Fluorkohlenwasserstoffen, insbesondere aus Fluorkohlenwasserstoffcopolymeren, gebildet ist.

29. Textilprodukt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Textilprodukt ein eindimensiona- les Textilgebilde, insbesondere eine Faser, vorzugsweise ein

Garn, ist.

30. Textilprodukt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Textilprodukt ein mindestens zweidimensionales Textilgebilde ist, insbesondere ein Gewebe,

Gestrick, Gewirk, Gelege oder Vlies.

31. Textilprodukt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Textilprodukt um Kleidung, ein medizintechnisches Textil, ein Heirntextü, ein Interi- eur-Textil, ein semi-technisches Textil oder ein technisches Textil handelt.

32. Verfahren zur Herstellung eines Textilproduktes, insbesondere eines leicht reinigbaren Textilproduktes, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend die Schritte:

Ummantelung eines Faserkernpolymers mit einem mit fein- teiligen Partikeln versehenen Ummantelungspolymer unter Ausbildung von ummantelten Fasern,

Verstreckung der ummantelten Fasern, textile Verarbeitung der verstreckten Fasern unter Ausbildung eines mindestens zweidimensionalen Textilproduktes, Oberflächenätzung des Textilproduktes unter mindestens teilweiser Freilegung der Struktur der Partikel an der Ober- fläche des Textilproduktes.

33. Verfahren nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass die ummantelten Fasern vor der Verstreckung zu einem Verbund von Fasern, insbesondere zu einem Garn, verarbeitet werden.

34. Verfahren nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass der aus den verstreckten Fasern hergestellte Verbund von Fasern vor der textilen Verarbeitung zu dem mindestens zweidimensionalen Textilprodukt einer Beschlichtung unterworfen wird.

35. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenätzung durch eine Plasmabehandlung, insbesondere durch eine Niederdruckplasmabehandlung und/oder Atmosphärenplasmabehandlung, vorgenommen wird.

36. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenätzung chemisch, insbesondere unter Verwendung von Säuren oder Basen, durchgeführt wird.

37. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens zweidimensionale Textilprodukt nach der Oberflächenätzung zumindest teilweise an seiner Oberfläche hydrophob beschichtet wird.

38. Verwendung eines Textilproduktes nach einem der Ansprüche 1 bis 30 zur Herstellung von textilen Gegenständen, insbesondere von Kleidung, medizintechnischen Textilien, Heimtextilien, Interi- eur-Textilien, semi-technischen Textilien und/oder technischen Textilien.

39. Verwendung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den textilen Gegenständen insbesondere um Filter, Membranen, Laminate, Markisen, Tapeten, Sitzbezüge und/oder Planen handelt.