DE3417517C2

DE3417517C2 - Textiler Einlagestoff und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE3417517C2
Application number: DE3417517A
Authority: DE
Inventors: Eric Mcpherson Dr. Elland West Yorkshire Grant; E. Greetland Halifax West Yorkshire Walker
Original assignee: Carl Freudenberg KG
Current assignee: Carl Freudenberg KG
Priority date: 1983-06-20
Filing date: 1984-05-11
Publication date: 1985-10-10
Also published as: ES533524A0; GB8316704D0; US4647492A; FR2548228B1; JPH024704B2; IT1199144B; ES8504986A1; DE3417517A1; JPS6021954A; IT8448418A0; FR2548228A1

Abstract

Es wird ein anisotrop versteifend wirkender Einlagevliesstoff mit parallel ausgerichteten Verstärkungsfilamenten vorgeschlagen. Diese zeichnen sich durch einen Schmelzpunkt von über 180°C aus und sind auf einer bei Temperaturen unter 150°C schmelzenden Substratoberfläche aufgebracht. Ferner wird ein Verfahren zur Herstellung beschrieben, dessen Schritte auf das Schmelzverhalten von Substratoberfläche und Verstärkungsfilamenten abgestimmt sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen textlien Einlagestoff gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ferner wird ein Verfahren beschrieben, mit welchem ein solcher Einlagestoff in einfacher Weise hergestellt werden kann.

Derartige Einlagestoffe dienen als Versteifungen von Kleidungsstücken zwischen Oberstoff und Innenfutter, wobei es oft erwünscht ist, daß die versteifende Wirkung in einer Richtung stärker ausgeprägt ist als in einer anderen. Umgekehrt kann eine besonders leichte FaIt-

barkeit in einer bestimmten Richtung von Vorteil für Tragfähigkeit und Aussehen eines Kleidungsstückes sein.

Es ist bekannt, diese anisotropen Eigenschaften an textlien Einlagestoffen, inbesondere wenn sie aus Vliesstoffen bestehen, durch die Faserorientierung zu erzielen. Ferner ist es möglich, einen Einlagestoff mit stark richtungsabhängigen Eigenschaften zu erzeugen, indem auf einen Vliesstoff textiles Streifenmaterial in einer bestimmten Ausrichtung fixiert wird.

Weiter sind Einlagestoffe mit an einer Gewebefläche aus Polyolefinfäden fixierten, hochschmelzenden Verstärkungsfilamenten bekannt aus der CH-PS 4 54 078. Diese Produkte enthalten zusätzlich an den Außenseiten ein Ober- und Untergewebe. Sie sind daher recht steif und dick und zudem aufwendig herzustellen.

Ein Verfahren zur Herstellung eines Textilstoffes, bei dem parallele Verstärkungsfaden, die durch niedrig schmelzende Bindefasern zusammengehalten sind und auf einem Trägerstoff unter Schmelzen dieser Bindefasern befestigt werden, ist aus der FR 24 11 906-A bekannt.

Dieses Verfahren erfordert zusätzliche Maßnahmen zur Herstellung des Verbundes Verstärkungs-/Bindefasern.

All diese Verfahren können bei der Herstellung von Modell-Bekleidungsstücken praktikabel sein; sie scheiden jedoch aufgrund ihrer Aufwendigkeit für Massenprodukte aus Kostengründen aus.

Es wurde in der DE-OS 19 54 801 ein Versteifungsstoff vorgeschlagen, dessen Verstärkungen in Form von Punkten oder Linien auf einem textlien Substrat aufgebracht sind. Die Auswirkungen auf die Anisotropie erwiesen sich jedoch in der Praxis als recl.t gering.

Es ist auch bereits aus der US-PS 37 19 546 bekannt, zur Herstellung einer Tuftingteppich-Unterlage Verstärkungsfäden zwischen zwei Versteifungsstoff-Schichten zu legen, von denen eine aus einem Nadelvliesstoff mit thermoplastischen Fasern besteht, und die Fäden durch Anschmelzen zu verbinden. Abgesehen von den technischen Schwierigkeiten, diese Fäden in geeigneter Weise zu positionieren, bestünde für einen Einlagestoff solcher Art während des Tragens immer die Gefahr, daß Fäden aus dem Sandwichverbund herausgezogen werden bzw. sich durch die Bewegungen des Trägers der Kleidung herausarbeiten, so daß mit der Zeit der Einlagestoff seine (gerichtete) versteifende Wirkung verliert.

Die Anmelderin hat sich die Aufgabe gestellt, die obengenannten Schwierigkeiten zu umgehen und einen Einlagestoff mit deutlich anisotropen Eigenschaften zu entwickeln, welcher bezüglich seiner Verarbeitbarkeit auch für die Großserienproduktion technisch und finanziell akzeptabel ist. Ferner sollte ein einfaches Herstellungsverfahren entwickelt werden, um mit den günstigsten Verarbeitungsqualitäten auch die Massenproduktion des Einlagestoffes selbst kosten- und aufwandsmäßig attraktiv zu machen.

Die Aufgaben werden gelöst durch einen Einlagestoff gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 bzw. durch die Anwendung eines Verfahrens gemäß Anspruch 14. Wesentlich dabei ist, daß die parallelen Versteifungsfilamente nach der Herstellung aufgrund ihres hohen (über 180⁰C) Schmelzpunktes nicht mehr erweichen können, während das Wirrfaservlies, das eine Deckschicht bildet, auf welcher diese Filamente fixiert sind, aus leicht schmelzbarem (unter 150⁰C), thermoplastischem Material bestehen muß.

Diese Umstände ergeben neben der festen Haftung der Verstärkungen auf dem Einlagestoff auch noch Vorteile bei der Weiterverarbeitung in den Kleidungsstükken, wie im folgenden noch näher ausgeführt werden wird.

Das Wii rfaservlies mit den darauf thermisch fixierten, parallelen Verstärkungsfasern liegt auf einer nicht oder über 180⁰C schmelzbaren Trägerschicht aus Gewebe, Gewirke, Schaumstoff oder Vliesstoff auf. Die Filamente des die Deckschicht bildenden Wirrfaservlieses sollen auch untereinander infolge ihrer bei Wärme klebrigen Eigenschaften verbunden sein. Sie haben einen Durchmesser von 5 χ IO-³ bis 5 χ 10~² mm, vorzugsweise 0,01 bis 0,02 mm. Schmelzpunkte von 80 bis 120⁰C wurden als vorteilhaft gefunden. Jedes gebräuchliche, niederschmelzende polymere Fasermaterial ist geeignet, z. B. Polyolefine, Polyurethane, Polyester und Polyamide einschließlich Co-, Ter- oder höhere Polymere aus Polyamiden, wie etwa, besonders vorteilhaft, ein Terpolymer von NyIon-6, -66 und -12.

Die parallel zueinander ausgerichteten, schwerschmelzbaren Verstärkungsfilamente sollen Durchmesser von 0,1 bis 0,4 mm aufweisen, wobei Werten zwischen 0,2 und 0,3 mm der Vorzug zu geben ist. Sie können als eigenständige Monofilamente, jedoch auch als miteinander verklebte Fadenbündel auf der leicht schmelzbaren Deckschicht liegen. Der Querschnitt sollte möglichst einen ideal kreisförmigen Umfang besitzen. Der Abstand der Monofile zueinander kann erfindungsgemäß, je nach Einsatzbedingungen des Einlagestoffes, 0,5 bis 5 mm betragen, wobei auf einheitliche Abstände zwischen den Fasern geachtet werden sollte.

Die Filamentreihen können sich auch rechtwinklig, als an sich bekanntes Fadengelege, kreuzen.

Der Erweichungspunkt der Verstärkungsfilamente muß über 180⁰C liegen, damit diese während der Herstellung von Bekleidungsstücken, insbesondere während der Preß- und Einbügelverfahren, nicht ihren Fadencharakter verlieren. Schmelzpunkte von 200 bis 300°C erwiesen sich daher als vorteilhaft. Als Materialien kommen alle hochschmelzenden faserbildenden Polymere in Frage, z. B. die verschiedenen Polyester-, Polyamid-, Polyolefin-, Polyurethan- oder PVC-Typen.

Die leicht schmelzbare Wirrfaservlies-Deckschicht soll ein Flächengewicht von 5 bis 50 g/m², besser 10 bis 20 g/m², aufweisen.

Das Flächengewicht der Verstärkungsfilamente soll erfindungsgemäß 10 bis 100 g/m², vorzugsweise 20 bis 50 g/m² betragen; dabei gilt als Faustregel, daß es vorteilhafterweise 2- bis 3mal so hoch ist wie das Gewicht der leicht schmelzbaren Deckschicht.

Die schwer schmelzbare Trägerschicht besteht aus gewöhnlichem, bekanntem Einlagestoff-Material wie Geweben, Gewirken, Vliesstoffen, vernetzten oder unvernetzten Schaumstoffen. Wenn ein Vliesstoff gewählt wird, ist gebundenen Wirrvliesen der Vorzug zu geben.

Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren des beschriebenen Einlagestoffes besteht darin, daß auf die genannte Trägerschicht aus nicht oder bei Temperaturen über 180⁰C schmelzbarem Material eine Fadenschar aus thermoplastischen Filamenten, deren Schmelztemperatur unter 150°C liegt, spinnwebartig als Wirrfaservlies zur Ablage gebracht wird, daß anschließend über 180⁰C schmelzende Verstärkungsfilamente in parallelen Scharen auf das Wirrfaservlies aufextrudiert werden und daß bei einer Temperatur, welche lediglich die thermoplastischen Filamente schmelzen läßt, diese miteinander unter Bildung einer Deckschicht ver-

schmolzen und zugleich die Verstärkungselemente darauf thermisch fixiert werden. Ein solches »spinnwebartiges Ablegen« von thermoplastischen Fasern auf einer Unterlage ist an sich bekannt aus der DE-OS 15 60 777.

Die thermische Fixierung der Verstärkungsfilamente auf der Deckschicht kann erfolgen aufgrund der den Filamenten nach dem Verlassen der Spinndüsen noch innewohnenden Wärme, welche sich auf die Wirrvliesfasern überträgt, wobei diese an ihren Kontaktpunkten mit den Verstärkungsfilamenten verkleben. ic

Oder aber man bringt die Filamente in kälterem Zustand auf, was ein Nachheizen des Laminates erfordert, um die Wirrvlies-Oberfläche klebrig zu machen.

Ferner ist es möglich, die Verstärkungsfilamente nach der Extrusion auf einen separaten, abziehbaren Träger abzulegen und danach mit einer niedrig schmelzenden Wirrvliesschicht unter Hitze zu verbinden.

Vorzugsweise wird die leicht schmelzbare Wirrvlies-Fchicht durch Extrusion aus reihenförmig angeordneten Spinndüsen erzeugt, welche 8 bis 25 cm f'ber dem nicht oder über 180⁰C schmelzenden Träger angeordnet sind. Dieser Abstand soll in jedem Fall so gewählt werden, daß bere'ts individuelle Fasern zur Ablage kommen. Die Fasern können in bekannter Weise durch direkt an den Spinnöffnungen einwirkende Gasströme verstreckt werden. Sodann können in paralleler Anordnung, wie oben beschrieben, die Verstärkungsfilamente darauf abgelegt werden. Man extrudiert sie aus einer zweiten, reihenförmig angeordneten Düsenschar. Diese zweite Düsenreihe sollte 0,5 bis 3 cm, vorzugsweise jedoch et- 3c wa 1 cm, von der leicht schmelzbaren Wirrvlies-Deckschicht entfernt sein.

Man zieht im Interesse einer leichten Verstreckung der Verstärkungsfilamente die Träger- und Deckschicht mit einer höheren als der Fasererzeugungsgeschwindigkeit unter der Düsenreihe vorbei. Faserverstreckung durch Gasströme ist ebenfalls möglich; die Gasgeschwindigkeit darf jedoch im Interesse der Parallelität dieser Filamente keinesfalls zur Bildung von Turbulenzen führen.

Es kann erwünscht sein, daß die Festigkeitseigenschaften des erfindungsgemäßen Einlagestoffes über seine Länge hinweg verschieden sind. So ist es z. B. bei Bruststücken möglich, das Flächengewicht der parallelen, schwer schmelzbaren Verstärkungsfilamente abzustufen, indem der Durchmesser der Spinndüsen und damit der Titer der Filamente variiert wird oder deren Abstand zueinander während des Extrusionsvorganges kontinuierlich verändert wird.

Beispiel

Eine gebundene, nicht schmelzbare Trägerschicht wird aus einem Wirrvlies mit Polyester- und Viskosefasern gebildet; die Verfestigung geschieht durch Nadeln und Imprägnieren mit einem Acrylatbindemittel. Diese Trägerschicht läuft mit 10 m/min unter zwei schräg angeordneten, linearen Reihen von Spinndüsen hindurch. Die erste dieser Reihen befindet sich 15 cm über der Faserfläche und gibt Terpolymerfilamenie aus NyIon-6, NyIon-66 und Nylon-12 ab. Faserparallel gerichtete Luftströme aus direkt bei den Spinndüsen befindlichen Öffnungen verstrecken diese Filamente und reißen sie nach vorn, wobei eine vorhangartige Bahn von Filamenten gebildet wird. Diese werden derart auf den Träger abgelegt, daß eine spinnwebartige Schicht von 20 g/m² entsteht. Die Fasern besitzen einen Durchmesser von ' Beim Auftreffen auf die Trägerschicht werden die Fasern aufgrund der noch vorhandenen Exirusionswärme thermisch angebunden.

Die zweite Düsenreihe, unter der das entstandene Laminat im Abstand von 1 cm hindurchgeführt wird, besteht aus Öffnungen mit einem Kreisdurchmesser vrm 04 mm. Daraus wird ein Polyamidpolymer mit einem Schmelzpunkt von 290⁰C zu Verstärkungsfilamenten extrudiert. Der Wirrvlies-/Trägerschichtverbund ist dabei auf eine Geschwindigkeit eingestellt, bei der die hochschmelzenden Filamente während des Auftreffens um etwa das Dreifache ihrer Ausgangslänge verstreckt werden und im Moment der Ablage einen Durchmesser von 0,2 mm aufweisen. Die resultierende Parallelfaden-Verstärkungsschicht hat ein Flächengewicht von 35 g/ m². Die Restwärme der Verstärkungsfilamente beträgt unter diesen Hersteliungsbedingungen beim Auftreffen auf die Wirrvlies-Oberfläche noch etwa 150⁰C, was ausreicht, diese anzuschmelzen, so daß eine sofortige Fixierung der auftreffenden Fäden erfolgt

Das Produkt kann ein einnäh- oder einbügelbarer Einlagestoff sein. Beim Biegen quer zu den parallelen Verstärkungsfilamenten zeigt er einen ausgeprägten Rundungseffekt und ist somit hervorragend geeignet für Manschetten und Kragen.

Ausgezeichnetes Formhaltevermögen bzw. Sprüngigkeit wird erzielt, wenn ein erfindungsgemäß hergestellter Hosen- oder Rockbund quer zur Fadenrichtung geschnitten wird, wohingegen eine besonders hohe Vers'tärkungswirkung auftritt, wenn man parallel zur Fadenrichtung zuschneidet.

Ferner kann der erfindungsgemäße Einlagestoff in Bruststücke eingesetzt werden, wobei die Parallelfäden quer verlaufen müssen. Man erhält so einen hohen Verstärkungseffekt quer zum Bruststück, gepaart mit der Fähigkeit, in senkrechter Richtung dazu leicht faltbar zu sein.

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Claims

Patentansprüche:

L Textiler Einiagestoff, enthaltend eine Trägerschicht aus Gewebe, Gewirke, Schaumstoff oder Vliesstoff und an der Oberfläche der Trägerschicht angeschmolzene textile Verstärkungselemente, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerschicht aus nicht oder bei Temperaturen über 180⁰C schmelzbarem Material besteht und mit einer Deckschicht aus einem Wirrfaservlies aus miteinander verschmolzenen thermoplastischen Filamenten versehen ist, deren Schmelztemperatur unter 150° C liegt, und daß die Verstärkungselemente als eine Schicht aus parallel zueinander verlaufenden, über 180° C schmelzenden Verstärkungsfilamenten ausgebildet sind.
2. Textiler Einlagestoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die thermoplastischen Filamente Durchmesser zwischen 5 χ 10~³ und 5 χ 10-- mm aufweisen und das Fiächengewicht der Deckschicht 5 bis 50 g/m² beträgt.
3. Textiler Einlagestoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die thermoplastischen Filamente Durchmesser von 0,01 bis 0,02 mm besitzen und die Deckschicht 10 bis 20 g/m² wiegt.
4. Textiler Einlagestoff nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelztemperatur der thermoplastischen Filamente zwischen 80 und 120° C beträgt.
5. Textiler Einiagestoff nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Flächengewicht der Verstärkungsfilament-Schicht das Zwei- bis Dreifache der leicht schmelzbaren Deckschicht beträgt.
6. Textiler Einlagestoff nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsfilament-Schicht ein Flächengewicht von 10 bis 100 g/m² aufweist.
7. Textiler Einlagestoff nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsfilamente einen Durchmesser von 0,1 bis 0,4 mm besitzen.
8. Textiler Einlagestoff nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände der Verstärkungsfilamente zueinander 0,5 bis 5 mm betragen.
9. Textiler Einlagestoff nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der Deckschicht befindlichen Verstärkungsfilamente aus parallelen Fadenbündeln miteinander verklebter Einzelfasern oder -fäden bestehen.
10. Textiler Einlagestoff nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsfilamente individuelle Monofile sind.
11. Textiler Einlagestoff nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Monofilament-Querschnitte einen ideal kreisförmigen Umfang besitzen.
12. Textiler Einlagestoff nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Parallel-Abstände der Verstärkungsfilamente zueinander bereichsweise variieren.
13. Textiler Einlagestoff nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzpunkt der Verstär

kungsfilamente zwischen 200 und 300° C beträgt
14. Verfahren zur Herstellung eines textlien Einlagestoffes gemäß dem Oberbegriff desjjknspruchs 1, dp.durch gekennzeichnet, daß auf die Trägerschicht aus nicht oder bei Temperaturen über 180°C schmelzbarem Material eine Fadenschar aus thermoplastischen Filamenten, deren Schmelztemperatur unter 150° C liegt, spinnwebartig als Wirrfaservlies zur Ablage gebracht wird, daß anschließend über 180° C schmelzende Verstärkungsfilamente in Parallelenscharen auf das Wirrfaservlies aufextrudiert und daß bei einer Temperatur, welche lediglich die thermoplastischen Filamente schmelzen ;äßt, diese miteinander unter Bildung einer Deckschicht verschmolzen und zugleich die Verstärkungselemente darauf thermisch fixiert werden.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die bei über 180° C schmelzenden Verstärkungsfilamente direkt nach dem Verlassen der Spinndüsen in noch heißem Zustand auf die niedrig schmelzende Deckschicht-Oberfläche abgelegt und durch Wärmeübertragung von dieser thermisch gebunden werden.
16. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsfilamente zur Ablage gebracht und danach in einem gesonderten Verfahrensschritt durch Erhitzen der Deckschicht fixiert werden.
17. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsfilamente nach der Extrusion auf einen separaten, abziehbaren Träger abgelegt und danach mit einer niedrig schmelzenden Wirrvliesschicht hitzeverbunden werden.
18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die Spinndüsen zur Herstellung der leicht schmelzbaren Deckschicht 8 bis 25 mm über dem diese Filamente aufnehmenden, nicht oder über 180° C schmelzbarem Träger anordnet.
19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die Spinndüsen für die schwer schmelzbaren Verstärkungsfilamente in einer Reihe und 0,5 bis 3 cm über der leicht schmelzbaren Deckschicht anordnet.
20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsfilamente durch bekannte Verstreckungsverfahren nach dem Passieren der Spinndüsen leicht verstreckt werden.
21. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Titer der schwer schmelzbaren Verstärkungs-Filamente während des Verspinnens bereichsweise variiert wird.