DE3032398A1 - Verfahren zur herstellung eines flauschigen, insbesondere leichtgewichtigen, weichen vliesstoffes - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines flauschigen, insbesondere leichtgewichtigen, weichen vliesstoffes

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Description

DR. H. WEISSENFELD - R:CHTERS PATENTANWÄLTIN
6940 Weinheim/Bergstr. Höhnerweg 2 -4 Telefon 06201 -80^494 + 8618 Telex 4 65 531
12. August 1980
Dr. W/Hi ON 900/Deu
Anmelderin: Firma Carl Freudenberg, Weinheim/Bergstraße
Verfahren zur Herstellung eines flauschigen, insbesondere leicht
gewichtigen, weichen Vliesstoffes
Leichtgewichtige, weiche Vliesstoffe sind bekannt. Sie finden vielfache Anwendung und sind insbesondere als Einlagestoffe zur Verstärkung von textlien Oberstoffen geschätzt. Darüberhinaus finden sie jedoch auch auf fast allen Gebieten Anwendung, bei denen gewebte oder gewirkte Textilien gebräuchlich sind.
Die Verfestigung von Vliesstoffen erfolgt üblicherweise mit Hilfe von Bindemitteln, jedoch sind in letzter Zeit zunehmend Verfahren entwickelt worden, bei denen die Verfestigung mit Hilfe von Bindefasern erzielt wird, wobei sich insbesondere die sogenannte Punktschweißtechnik durchgesetzt hat.
Punktgeschweißte Vliesstoffe eignen sich gut zur. Verwendung als Einlagevliesstoffe, wobei sich für die großflächige Fixierung von texti-
2 len Oberstoffen insbesondere Vliesgewichte von 30 bis 50 g/m ohne Haftmasse bewährt haben. Bei schwereren punktverschweißten Vliesstoffen wird im allgemeinen bei der Verwendung als Einlagevliesstoffe nur ein mangelhaftes Volumen und ein etwas zu fester Griff erzielt.
In letzter Zeit werden immer mehr weiche aufgerauhte Gewebe und Gewirke als Einlagestoffe verwendet, die voluminöser und weicher als herkömmliche Einlagevliesstoffe der schweren Gewichtsklasse von
2
50 g/m und mehr sind. Durch die Aufrauhtechnik erhalten die Gewebe bzw. Gewirke einen weichen Griff und einen sehr textlien Fall sowie ein gutes Volumen. Es wurde deshalb bereitster Versuch unternommen, fasergebundene punktverschweißte Vliesstoffe ebenfalls mit Hilfe einer Aufrauhtechnik zu einem besseren Volumen zu führen. Diese Versuche führten jedoch zu keinem Erfolg, denn die Fasern werden bei dem Aufrauhvorgang als Einzelfasern herausgezogen und so an die Oberfläche des Vliesstoffes gebracht. Eine Beschichtung mit Haftmasse ist nahezu unmöglich und beim Wasch- oder Chemischreinigungsvorgang werden die losen Fasern abgelöst.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen flauschigen, insbesondere leichtgewichtigen und weichen Vliesstoff zu entwickeln, der bei guten mechanischen Gebrauchseigenschaften, ebenfalls eine gute Beständigkeit beim Waschen und Chemischreinigen aufweist.
Es wird ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Vliesstoffes vorgeschlagen, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Vlies aus Stapel- und/oder Endlosfasern zunächst mit Hilfe von thermoplastisch erweich-
baren Bindefasern in an sich bekannter Weise durch Kalandrieren oder 'Thermofusion gebunden und anschließend ein- oder beidseitig mit Filznadeln derart nachgenadelt wird, daß der so behandelte Vliesstoff ca.
20 bis 100 Einstiche/cm aufweist, wobei die Einstichtiefe der Filznadeln so bemessen wird, daß an der Ausstichseite eine flauschige Oberfläche entsteht. Es wird somit ein bekannter mit Hilfe von Bindefasern gebundener Vliesstoff vorzugsweise mit hoher Geschwindigkeit ein- oder beidseitig nachgenadelt., Die an der Ausstichseite entstehende flauschige Vliesoberfläche ist gegenüber mechanischen Einflüssen sehr beständig und auch nach mehreren Chemischreinigungen oder Behandlungen in der Waschmaschine unverändert. Im Gegensatz zu einem aufgerauhten Vliesstoff, bei dem die Fasern an der Oberfläche nicht fest verankert sind, tritt keine Störung durch Fusselbildung ein. Für viele Zwecke sind punktverschweißte Vliesstoffe besonders gut geeignet.
Es war durchaus überraschend, daß die Nachbehandlung durch Nadeln zu dem angegebenen Ergebnis führt, insbesondere zu der größeren Weichheit und Flauschigkeit des hergestellten Produktes. Vorgenadelte Vliese, die an sich bekannt sind, sind keineswegs weich" oder flauschig. Sie werden üblicherweise für Nadelfilzbodenbeläge und als Rückfläche für Kunstleder verwendet. Bei dem sogenannten Nadelungsverfahren werden die Nadeln in ein loses Vlies eingestochen, wobei eine Vorverfestigung erzielt wird, die zu einer Verbesserung der mechanischen Eigenschaften des Vliesstoffes führt. Verbessert wird auch die Widerstandsfähigkeit gegenüber dem Einfluß von Wäsche und Chemischreinigen. Da jedoch durch Nadeln an sich niemals ein weicher und flauschiger Stoff herzustellen ist, wobei überdies die langsamen Geschwindigkeiten beim Vornadel ungsverfahren unökonomisch sind und die Oberflächenglätte nicht befriedigt, war nicht zu erwarten, daß durch das erfindungsgemäß vorgeschlagene Nachnadeln eines mit Hilfe von Bindefasern gebundenen Vliesstoffes die gestellte Aufgabe gelöst wird.
Als Basisvliese werden quergelegte Vliese bevorzugt. Es eignen sich jedoch auch längsgelegte mit Hilfe von Schmelzklebefasern verfestigte
Vliese. Die Vliese bestehen aus Stapelfasern und/oder Endlosfasern. Die Verfestigung erfolgt bevorzugt mit Hilfe eines Kalanders, der wenigstens einseitig gravierte Walzen aufweist wobei die Temperatur der Walze abhängig ist von den gewählten Schmelzklebefasern.
Als Schmelzklebefasern eignen sich Homofilfasern, z.B. Nylon 6, Copolyester mit einem Schmelzbereich um 200 oder Polybutylenterephthalat.
Bevorzugt werden jedoch in der Regel Bikomponentenfasern, z.B. Nylon 66 - Nylon 6 oder Polyäthylenterephthalat - Copolyester bzw. PÄT-Polybutylenterephthalat.
Die Schmelzklebefasern werden mit einem Anteil von 10 bis 100 Gew. %, bezogen auf das Gewicht der gesamten Fasermasse, eingesetzt. Es ist somit möglich, sowohl ein ausschließlich aus thermoplastisch erweichbaren Fasern zusammengesetztes Vlies zu verwenden, als auch ein Vlies aus Schmelzklebefasern und Cofasern z.B. synthetischen Fasern wie bekannte Polyester-, Polyamid- oder Polyacrylnitrilfasern. Es lassen sich jedoch auch halbsynthetische oder Naturfasern oder Mischungen verschiedener Fasersorten verwenden.
Punktverfestigte Vliese werden in jedem Falle bevorzugt. Die Punkt ~ festigung kann dabei sowohl mit Hilfe eines Kalanders mit gravier" und glatter Walze als auch durch Flächenverfestigung mit einem K"1" der erfolgen, der mit zwei glatten Walzen bestückt ist. Es ist » ^1"" hin möglich, das Vlies drucklos, z.B. in einem Thermofusionsoff-0 verfestigen, wobei die anschließende Fixierung'zwischen kalter 1^t" walzen erfolgt.
Die erwünschte weiche flauschige und voluminöse Oberfläche ^ erfindungs gemäß nachgenadelten Vliesstoffes erhält man in der Regel ^1111^ bei punktverfestigten Vliesstoffen. Bei Vliesstoffen die mit sitm Walzen verfestigt wurden läßt oftmals die Weichheit zu wünsche ^1'9» I" allen Fällen wird jedoch eine sehr gute Wasch- und Chemischr %ungsbeständigkeit erreicht.
Das Nachnadeln kann mit Nadel stuhlen üblicher Bauariim±9eführt werden.
Besonders geeignet ist ein Nadelstuhl mit z.B. 2 Brettern, die jeweils mit ca. 3000 bis 6000 Nadeln/m bestückt sind. Bei einseitiger Nadelung weist der Vliesstoff eine relativ dichte Einstich- und eine flauschige, voluminöse Ausstichseite auf.
Sofern es erwünscht ist, einen beidseitig flauschigen Vliesstoff herzustellen, erfolgt das Nachnadeln von beiden Seiten aus, zweckmäßig mit 2 Nadelstühlen mit 3000 bis 6000 Nadeln/m Arbeitsbreite pro Brett, wobei die Nadeln des einen Nadelstuhls von oben die des anderen von unten einstechen.
Die Einstichtiefe ist variabel und hängt von der Beschaffenheit des nachzunadelnden Vliesstoffes ab. Die Widerhaken müssen stets so tief in das Material einstechen, daß auf der Ausstichseite die gewünschte flauschige Oberfläche entsteht. Die Länge und die Dichte der flauschigen Oberfläche sind dabei von der Einstichtiefe, der Nadeldichte, der Widerhakenform und von der Nadelfeinheit abhängig.
Bei einem schwereren Material mit groben Fasern werden bevorzugt etwas gröbere Nadeln angewendet. Bewährt haben sich Nadeln mit 36 bis 38 Gauge, die 2 bis 3 Widerhaken pro Nadel enthalten. Bei leichteren Vliesstoffen ist es vorteilhafter, feinere Nadeln mit etwa 41 bis 44 Gauge und nur 1 bis 2 Widerhaken zu verwenden. Auch die erforderliche Anzahl der Einstiche ist von dem Basismaterial abhängig. Bewährt haben sich 20 bis
2 2
100 Einstiche pro cm , insbesondere aber 25 bis 60 Einstiche pro cm .
Das Verfahren läßt sich sehr wirtschaftlich durchführen. Bei etwa 5000 Nadeln/m pro Brett und beim Einsatz von 2 Brettern an einem Nadelstuhl oder 2 Nadel stuhlen mit je einem Brett von 5000 Nadeln können sehr hohe Geschwindigkeiten erzielt werden. So ist es beispielsweise
2
möglich bei 38 Einstichen/cm mit 10000 Nadeln/m Arbeitsbreite eine Geschwindigkeit von 24 m/min, zu erreichen.
Der erfindungsgemäß nachgenadelte Vliesstoff kann in beliebiger Weise nachbehandelt bzw. veredelt, z.B. gefärbt werden.
Beispiel 1
Auf einer Karde wird ein Vlies gekrempelt mit einer Fasermischung aus 30 Gew. % Nylon 66 mit einem Titer 1,7 dtex, 20 Gew. % Polyester mit einem Titer von 3,3 dtex und 50 Gew. % einer Kern-Mantel Bikomponenten faser, die zu 50 Gew. % aus Nylon 6 und 50 Gew. % Nylon 66 besteht un deren Titer ebenfalls 3,3 dtex beträgt. Dieses Vlies wird mittels Qur."-leger auf ein Lattenband abgelegt. Anschließend wird das Vlies mit f.nem Kalander mit einer glatten Walze und einer gravierten Walze mit Pun t-
dimensionen von 0,55 χ 0,8 χ 0,65 mm sowie 30 Punkte/cm (Punktafstand in den waag^schten Reihen 2,1 mm, in den senkrechten Reihen 1,6 mm) bei einer Temperatur von 225° C und einem Druck von 50 kp cm verschweißt. Die Auslaufgeschwindigkeit beträgt 10 m/min, das Gevicht des
2
kalandrieren Vliesstoffes 60 g/m . Die Breite ist 1 m.
Der Vliesstoff wird dann durch einen Nadelstuhl mit 2 Brettern mit je 5000 Nadeln/m mit 40 Gauge und 3 Widerhaken pro Kante (9 Widerhaken pro 3 Kanten) passieren gelassen. Der Hub ist 1000/min, die Einstichtiefe beträgt 14 mm. Alle 3 Widerhaken pro Kante durchstoßen den
Vliesstoff, Die Durch!aufgeschwindigkeit liegt bei 24 m/min, die
2
Zahl der Einstiche pro cm beträgt 38. Es entsteht ein einseitig flauschiges Material, das sehr drapierfähig, weich und voluminös ist.
Beispiel 2 (Vergleichsversuch)
Ein Vliesstoff wird wie in Beispiel 1 hergestellt, wobei jedoch das Nachnadeln entfällt. Es entsteht ein härterer, flacherer Vliesstoff, der nahezu nicht drapierfähig ist, wobei auch der flauschige Chare.Kter
der Oberfläche fehlt.
Beispiel 3 (Vergleichsversuch)
Ein Vlies der gleichen Zusammensetzung wie in Beispiel 1 bzw. 2 wird kardiert, quergelegt und genadelt. Dabei werden folgende Bedingungen gewählt:
2 Nadel bretter (von oben eingenadelt), 6 m/min, 700 Hub, 12 mm Einstichtiefe. Dieses Vlies wird dann unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 mit 10 m/min in einem Kalander mit gravierter und glatter Walze bei 225 C verschweißt. Der so erhaltene Vliesstoff weist einen harten und festen Griff auf und ist in seinen Eigenschaften mit einem Vliesstoff gemäß Beispiel 2 vergleichbar. Die Oberfläche aber ist weniger glatt als der nach Beispiel 1 und 2 hergestellte Vliesstoff.
Beispiel 4
Auf einer Karde wird ein Vlies gekrempelt mit einer Fasermischung von 50 % der Bikomponentenfaser gemäß Beispiel 1 und 50 Gew. % Nylon 66, 3,3 dtex. Anschließend wird dieses Vlies unter den Bedingungen des Beispiels 1 zwischen 2 Kalanderwalzen, deren eine graviert ist, bei 225° C verfestigt. Die Auslaufgeschwindigkeit beträgt wieder 10 m/min, das Gewicht des kalandrierten Vliesstoffes 100 g/m und die Breite 1 m.
Der Vliesstoff wird dann durch 2 Nadelstühle mit je 1 Brett mit 5000 Nadeln/m mit 38 Gauge und 3 Widerhaken pro Kante (9 Widerhaken pro
3 Kanten) behandelt, wobei die Nadeln das eine Mal von oben, das andere Hai von unten einstechen. Der Hub ist 1000/min, die Einstichtiefe 12 ran. Alle 3 Widerhaken pro Kante durchstoßen den Vliesstoff. Die Durch!aufgeschwindigkeit liegt bei 24 m/min. Die Zahl der Einstiche
2
beträgt pro cm 38.
Es entsteht ein beidseitig flauschiges Material mit weichem und voluminösen Griff.
Beispiel 5 (Vergleichsversuch)
Ein Vliesstoff wird unter den Bedingungen des Beispiels 4 hergestellt, ohne daß er dem Nachnadelungsprozess unterzogen wird. Dieser Vliesstoff ist deutlich härter und flacher als das nachgenadelte Produkt. Die flauschige Oberfläche an beiden Seiten fehlt.
Beide Muster werden nach Norm 53 920 Abschnitt 4.5 (40° C) 10 Mal gewaschen, wobei der nicht nachgenadelte Vliesstoff etwas mehr ausfasert als. der Nachgenadelte. Beide Vliesstoffe neigen jedoch außerordentlich wenig zum Fusseln. Der ursprüngliche Griff bleibt nahezu unverändert.
Dickenmessung nach DIN 53 855 Teil 1 ergab: Beispiel 4: 1,1 mm
Beispiel 5: 0,7 mm
Die Messung des Fall Vermögens nach DIN 53 306 ergab folgende Werte: Beispiel 4: 57,7 %
Beispiel 5: 65 %

Claims (6)

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines flauschigen, insbesondere leichtgewichtigen, weichen Vliesstoffes, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vlies aus Stapel- und/oder Endlosfasern zunächst mit Hilfe von thermoplastisch erweichbaren Bindefasern in an sich bekannter Weise durch Kalandrieren oder Thermofusion gebunden und anschließend ein- oder beidseitig mit Filznadeln derart nachqenadelt wird, daß
2 der so behandelte Vliesstoff ca. 20 bis 100 Einstiche/cm aufweist, wobei die Einstichtiefe der Filznadeln so bemessen wird, daß an der Ausstichseite eine flauschige Oberfläche entsteht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Nadeln von 36' bis 44 Gauge mit 1 bis 3 Widerhaken pro Kante verwendet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein quergelegtes Vlies gebunden und nachgenadelt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der
2 nachgenadelte Vliesstoff 25 bis 60 Einstiche pro cm aufweist.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindefasern Bikomponentenfasern verwendet werden, wobei die Menge der Bindefasern 10 bis 100 Gew. %, bezogen auf das Gesamtgewicht der Fasern, beträgt.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein punktverfestigtes Vlies nachgenadelt wird.
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