DE3032398C2 - Verfahren zur Herstellung eines flauschigen, insbesondere leichtgewichtigen, weichen Vliesstoffes - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines flauschigen, insbesondere leichtgewichtigen, weichen VliesstoffesInfo
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Description
Leichtgewichtige, weiche Vliesstoffe sind bekannt. Sie
finden vielfache Anwendung und sind insbesondere als Einlagestoffe zur Verstärkung von textlien Oberstoffen
geschätzt. Darüber hinaus 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. Diese Vliesstoffe können auch vor dem Binden vernadelt sein (US 24 37 689).
Punktgeschweißte Vliesstoffe eignen sich gut zur Verwendung als Einlagevliesstoffe, wobei sich für die
großflächige Fixierung von textlien Oberstoffen insbesondere Vliesgewichte von 30 bis 50 g/m2 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.
Aus der DE-OS 16 35 494 ist zwar bekannt, daß ein Bearbeiten mit glatten Nadeln die Weichheit eines
bindemittelgebundenen Vliesstoffes erhöht, doch ist dieses bekannte Verfahren für leichtgewichtige Vliese
mit thermoplastisch gebundenen Fasern nicht anwendbar.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Herstellungsverfahren für flauschige, insbesondere
leichtgewichtige und weiche Vliesstoffe zu entwickeln, das mit wenig apparativem Aufwand Vliesstoffe liefert,
die bei guten mechanischen Gebrauchseigenschaften eine gute Beständigkeit beim Waschen und Chemischreinigen
aufweisen.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst daß ein aus der
US-PS 29 70 365 bekanntes Verfahren zur Herstellung eines genadelten Vliesstoffes derart abgeändert wird,
wie es durch den Patentanspruch 1 gekennzeichnet ist
Es wird somit ein mit Hilfe von Bindefasern gebundener Vliesstoff vorzugsweise mit hoher Geschwindigkeit
ein- oder beidseitig nachgenadelt Die an der Ausstichseite entstehende flauschige Vliesoberfläche
ist gegenüber mechanischen Einflüs'.en 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 bei einem thermoplastisch gebundenen Vliesstoff die Nachbehandlung
durch Nadeln zu dem angegebenen Ergebnis führt, insbesondere zu der größeren Weichheit und
Flauschigkeit des hergestellten Produktes. Bekanntlich wird ein Vliesstoff genadelt, um seine Festigkeit und
Dimensionsstabilität zu steigern bzw. um Fasern miteinander zu verankern, die von sich aus nicht
verfilzen. Bei dem aus US-PS 29 70 365 bekannten Verfahren wird ein solcher Vliesstoff dadurch hergestellt,
daß ein nicht genadeltes Vlies aus nicht verfilzenden Fasern mit einer dünnen Oberflächenschicht
aus gebundenen Fasern überzogen wird. Das nicht genadelte Vlies wird mit einer Bindemittellösung
bzw. Dispersion beaufschlagt und nach dem Erhärten der Oberflächenschicht genadelt. Man erhält so ein gut
verfilztes Mehrschichtgebilde, das zwar v.iit »weich«
und »drapierfähig« bezeichnet wird, jedoch ist dies nicht im Sinne der vorliegenden Anmeldung zu verstehen. Bei
dem bekannten Vliesstoff rührt die Weichheit und Drapierfähigkeit nämlich daher, daß das an sich nicht
gebundene Vlies ein- oder beidseitig mit einer dünnen Schicht gebundener Fasern abgedeckt wird. Hieraus
resultiert die für den nachfolgenden Nadelvorgang benötigte Festigkeit ohne, daß eine Vergrößerung der
Steifigkeit in Kauf genommen werden muß. In Spalte 2, Zeile 22—26, der US-PS 29 70 365 wird deshalb auch
betont, daß ein vergleichbares Produkt ohne die dünne Bindemittelabdeckung die erforderliche Festigkeit nicht
aufweist. Demgegenüber hat es sich überraschenderweise herausgestellt, daß bei Anwendung des in den
Patentansprüchen wiedergegebenen Verfahrens die Weichheit von Vliesstoffen durch einen speziellen
Nadelungsprozeß gesteigert werden kann.
Als Basisvliese werden quergelegte Vliese bevorzugt. Es eignen sich jedoch aus längsgelegte mit Hilfe von
Schmelzklebefasern verfestigte Vliese. Die Vliese bestehen aus Stapelfasern und/oder Endlosfasern. Die
Verfestigung erfolgt 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 Bikomponentenfaser^ z. B.
Nylon 66 — Nylon 6 oder Polyethylenterephthalat — Copolyester bzw. PÄT-Polybutylentcrephthalat.
Die Schmelzklebefasern werden mit einem Anteil von 10 bis 100Gew.-%, 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 Polyacrylnitnlfasern. Es lassen sich
jedoch auch halbsynthetische oder Naturfasern oder Mischungen verschiedener Fasersorten verwenden.
Punktverfestigte Vliese werden in jedem Falle bevorzugt Die Punktfestigung kann dabei sowohl mit
Hilfe eines Kalanders mit gravierter oder glatter Walze als auch durch Flächenverfestigung mit einem Kalander
erfolgen, der mit zwei glatten Walzen bestückt ist Es ist weiterhin möglich, das Vlies drucklos, z.B. in einem
Thermofusionsofen zu verfestigen, wobei die anschließende Fixierung zwischen kalten Walzen erfolgt
Die erwünschte weiche flauschige und voluminöse Oberfläche des erfindungsgemäß nachgenadelten Vliesstoffes
erhält man in der Regel optimal bei punktverfestigten Vliesstoffen. Bei Vliesstoffen, die mit glatten
Walzen verfestigt wurden, läßt oftmals die Weichheit zu wünschen übrig. In allen Fällen wird jedoch eine sehr
gute Wasch- und Chemischreinigungsbeständigkeit erreicht.
Das Nachnadeln kann mit Nadelstühlen üblicher Bauart durchgeführt 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 Vlieistoffes 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 Nadeln 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 100 Einstiche pro cm2, insbesondere aber 25 bis
60 Einstiche pro cm2.
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 Nadelstühlen mit je einem Brett von 5000 Nadeln können sehr
hohe Geschwindigkeiten erzielt werden. So ist es beispielsweise möglich bei 38 Einstichen/cm2 mit
1000 Nadeln/m Arbeitsbreite eine Geschwindigkeit von 24 mm/min, zu erreichen.
Auf einer Karde wird ein Vlies gekrempelt mit einer Fasermischung aus 30Gew.-% Nylon 66 mit einem
Titer 1,7 dtex, 20 Gew.-% Polyester mit einem Titer von 3,3 dtex und 5OGew.-°/o einer Kern-Mantel-Bikomponentenfaser,
die zu 50Gew-% aus Nylon6 und 50 Gew.-% Nylon 66 besteht und deren Titer ebenfalls
3,3 dtex beträgt Dieses Vlies wird mittels Querleger auf ι ein Lattenband abgelegt Anschließend wird das Vlies
mit einem Kalander mit einer glatten Walze und einer gravierten Walze mit Punktdimensionen von
0,55 · 0,8 · 0,65 mm sowie 30 Punkte/cm2 (Punktabstand in den waagerechten Reihen 2,1 mm, in den senkrechten
π 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 Gewicht des
kalandrierten Vliesstoffes 60 g/m2. Die Breite ist 1 m.
Der Vliesstoff wird dann durch einen Nadelstuhl mit
Der Vliesstoff wird dann durch einen Nadelstuhl mit
ι i 2 Breitern mit je 5000 Nadeln/m mit 40 Gauge und
3 Widerhaken pro Kanu (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 Durchlaufgeschwindig-
:<i keit liegt bei 24 m/min, die Zahl der Einstiche pro cm2
beträgt 38. Es entsteht ein einseitig flauschiges Material, das sehr drapierfähig, weich und voluminös ist.
Beispiel 2 (Vergleichsversuch)
y, 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 Charakter 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:
j--> 2 Nadelbretter (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 ejnen 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.
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
■vi des Beispiels 1 zwischen 2 Kalanderwalzen, deren eine
graviert ist, bei 2250C verfestigt. Die Auslaufgeschwindigkeit
beträgt wieder 10 m/min, das Gewicht des kalandrierten Vliesstoffes 100 g/m2 und die Breite 1 m.
Der Vliesstoff wird dann durch 2 Nadelstühle mit je
ν-, 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 Mal von unten einstechen. Der Hub ist 1000/min,
die Einstichtiefe 12 mm. Alle 3 Widerhaken pro Kante durchstoßen den Vliesstoff. Die Durchlaufgeschwindigkeit
liegt bei 24 m/min. Die Zahl der Einstiche beträgt pro cm2 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 Nachnadelungs-
5
unterzogen wird. Dieser Vliesstoff ist deutlich Dickenmessung nach DIN 53 855 Teil 1 ergab:
und flacher als das nachgenadelte Produkt Die n · ■ , . Λ Λ
n, η- , ι -ι % · r i_. Beispiel 4:1,1 mm
ige Oberfläche an beiden Seiten fehlt n=;c„;»i ■■ m mm
·* ■ ,v· -.,„„„ ., , · ι ,.
Beispiel o:0,7 mm
e Muster werden nach Norm 53 920 Abschnitt 4,5 v
10 Mal gewaschen, wobei der nicht nachgenadel- 5 Die Messung des Fallvermögens nach DIN 53 306 er-
sstoff etwas mehr ausfasert als der Nachgenadel- gab folgende Werte:
ide Vliesstoffe neigen jedoch außerordentlich
zum Fusseln. Der ursprünglicne Griif bleibt Beispiel 4:57,7%
1 unverändert Beispiel 5:65%
Claims (6)
1. Verfahren zur Herstellung eines leichtgewichtigen, flauschigen und weichen Vliesstoffes durch
ein-oder beidseitiges Nadeln eines bindemittelhaltigen Vlieses aus Stapel- und/oder Endlosfasern, das
bereits gebundene Fasern enthält, dadurch gekennzeichnet, daß ein thermoplastisch
erweichbare Bindefasern enthaltendes Vlies vor dem Nadeln über seinen gesamten Querschnitt hinweg
durch Kalandrieren oder Thermofusion gebunden wird und daß anschließend das fertiggebundene
Vlies mit Widerhaken tragenden Filznadeln bei ca. 20 bis 100 Einstichen/cm2 nachgenadelt wird, wobei
die Einstichtiefe 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 Vliesstoff bei 25 bis
60 Einstichen pro cm2 nachgenadelt wird. -r'
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindefasern Bikomponentenfasern
verwendet werden, wobei die Menge der Bindefasern 10 bis 100Gew.-%, bezogen auf das
Gesamtgewicht der Faser, beträgt. !|>
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein punktverfestigtes Vlies
nachgenadelt wird.
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