DE8000281U1 - Garn aus unverdrillt miteinander verwickelten fasern - Google Patents

Description

Neuerung betrifft ein Faeeraggregat in Gestalt eines Garne« in welchem die individuellen, miteinander unverdrillten Fasern mit· einander verwickelt sind und das einen Durchmesser von mindestens 3 mm aufweist*

Neben herkömmlichen fadenförmigen Garnen der vorgenannten Art sind bereits sphärische Faseraggregate bekannt (DE-OS 28 11 O4D4), die aus Klümpehen aus verfilzten kurzen Fasern oder Fadenstüeken bestehen und als Abdicht- oder Polstermaterial geeignet sind. Für die ausreichende Verfilzung ist dabei eine Ansammlung einer Vielzahl von Faserstücken unerwünscht« Verfilzte Fasern stellen jedoch bekanntlich eine regellose, unentwirrbare Masse, d.h. ein Durchein« der von Fasern in verkreuzter Lage mit hoher Dichte dar (Jaumann "Neues großes Handbuch der Textilkunde", Fachbuchverlag Dr«Pfannenberg & Co., Gießen, 1956, 2« Auflage, Seiten 689 - 693), die mehr

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als 0,1 g/cm , z.B. bis zu 0,6 g/cm , beträgt ("Handbuch für Textilingenieure und Textilpraktiker¹*, Fachteil T 14, E. Wagner "Mechanisch-technologische Textilprüfungen", Dr* Spohr-Verlag, Wuppertal-Elberfeld, 1966, 8. Auflage, Seite 293). Aus verfilzten Fasern hergestellte Produkte haben daher bekanntlich einen schweren Griff (Fischer-Bobsin "Lexikon Textilveredlung und Grenzgebiete", Verlag Fischer-Bobsin, Dülmen-Daldrup, 1960, 2. Auflage, Seiten 694 - 695). Die bekannten Faserklümpchen lassen sich nur

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durch Bindemittel untereinander oder mit einem anderen Material, Z₄B. auf einem Träger, befestigen· Saher und wegen ihrer kurzen Faeeilängen von z.B· 3 mm sind sie nieht einsatzfähig, wo Produkte mit geringer Märte und Dichte gewünscht oder erforderlich sind oder eine Weiterverarbeitung derselben unter bindemittelfreier Verfestigung, z«B« für textile Fiäehengebilde, erfolgen soll.

Des weiteren sind kugelige Faserzusammenballungen von z.B. 5 ffiffl Durchmesser bekannt (DE=PB 12 83 084 bzw. FR-PS 14 22 835, DS-AS 15 61 62S oder BS-PS 682 175), bei denen Holzfasern lediglieh aneinandergelegt sind und die aus einer wässerigen Suspension zur Vermeidung ihrer Auflösung mittels schwacher, über mehrere Stunden einwirkender Turbulenz derselben hergestellt werden. Die von der Suspension abgetrennten und getrockneten Faserkugeln haben eine Dichte von 0,02 - 1 g/cm und entsprechen in ihrer Größe streng der Länge der Fasern, die 0,2 - 15 mm beträgt« Wegen der Abhängigkeit der Kugelgröße von der jeweiligen Faserlänge ist für den Aufbau der Kugel ein Aneinanderliegen der Fasern maßgebend, zudem ist man auf den Einsatz eines ausgewählten Fasermaterials beschränkt. Derartige Fasergebilde sind, insbesondere wegen ihrer kurzen Fasern und der Verwendung von Bindemitteln, nilr für die Herstellung von Bauplatten, Formkörpern oder Papier geeignet.

Weiterhin sind brennbare sphärische Fasergebilde aus verfilzten Fasern bekannt (FR-PS 898 980), die keine über eine Verwendung als Brennmaterial hinausgehenden Eigenschaften besitzen.

Der Neuerung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, ein Faseraggregat der eingangs genannten Art im wesentlichen sphärisch auszubilden und damit die Nachteile der bekannten sphärischen Faseraggregate zu umgehen. Insbesondere soll das neuerungsgemäße Faseraggregat eine Struktur aufweisen, bei der die einzelnen Fasern trotz ihrer Verwicklung in einer geringen Dichte

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vorliegen, die eine Verlagerung von Fasern in dem Faseraggregat ermöglicht, jedoch einen genügenden Zusammenhalt gewährleistet« Dazu soll das neuartige Faseraggregat eine breite Slnsaizmögliehkeit, z.B. in textlien Flttohengetoilden, besitzt»«

Diese Aufgabe ist neuerungsgemäß dadurch gelöst, daß das Ifo&eraggregat ein Kugelgarn ist, in dem die Fasern eine Länge von mindestens 15 mm besitzen und unverfilzt In einer nadelfähigen Dichte sphärisch miteinander verwickelt sind*

Die Unteransprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungsmögliehkeiten der Neuerung an.

Der Neuerung liegt u.a. die Erkenntnis augrunde, daß sich kurze Fasern wegen ungenügender Länge sphärisch nicht verwickeln lassen und lediglich verfilzt oder aneinandergelegt zu einem sphärischen Faseraggregat zusammengefasst werden können. Im Gegensatz zum Stand der Technik weist das Kugelgarn nach der Neue*· rung überraschenderweise eine Struktur auf, bei der die Fasern infolge ihrer ausreichenden Länge von mindestens 15 nun im wesentlich! der Krümmung der Kugelgestalt folgend angeordnet, d.h. dieser entsprechend orientiert sind, so daß sie sphärisch verwickelt sind. Durch diese Anordnung und ihre verhältnismäßig geringe Dichte sind die individuellen Fasern nicht nur einzeln zugänglich, ^ndern sie befinden sich z.B. in einer ausreichend lockeren Anordnung, um eine aktive Nadelfähigkeit zu ergeben. Sie können daher einzeln *.B, durch Nadeln, wie sie aus der Vernädlungstechnik bekannt sind, erfasst und im wesentlichen ohne Widerstand gegenüber den anderen Fasern im Faserverband des Kugelgarns bewegt und aus diesem herausgezogen, d.h. aktiv vernadelt, werden. Das Kugelgarn ist aber auch passiv nadelfähig, d.h. es können Fasern durch dasselbe hindurchgeführt oder -gezogen oder in dasselbe hineingeführt werden. Die sphärische Verwicklung der Fasern gewährleistet dennoch eine Festigkeit, die eine Handhabung des Kugelgarns ohne seine Auflösung erlaubt, weil die Fasern durch

die verwickelte Anordnung im Kugelgarn festgehalten werden und eine gewünschte Vorverfestigung untereinander erhalten, ähnlich wie z.B. bei einem üblichen lose gedrehten Fasergarn. Durch die Gestalt des Kugelgarns liegt ein diskretes Gebilde, d.h. ein Körper mit bestimmbaren, begrenzten Abmessungen und einer geschlossenen Struktur sowie einer Oberfläche vor, in welcher die Fasern infolge ihrer Anordnung mit ihren Enden im Inneren des Kugelgarns gehalten und gegen ein unerwünschtes Herausfallen gesichert sind. Trotz seiner Nadelfähigkeit weist das Kugelgarn daher einen größeren Zusammenhalt (Zugfestigkeit, Abriebfestigkeit und dergl.) auf als ein herkömmlicher ungedrehter Faserverband, wie z.B. eine Faserflocke, bei der die Oberfläche nach außen abstehende Fasern enthält. Das Kugelgarn nach der Neuerung enthält einzelne Fasern, d.h. Einzelfasern endlicher Länge, und die Gestalt sowie der runde Querschnitt entsteht durch die sphärisch verwickelte Anordnung der Fasern, die z.B. sphärisch lose verschlungen oder eingerollt sind. Das Kugelgarn kann aber auch sphärisch verwickelte Stücke von schraubenlinienförmig ineinandergesponnenen Fasern oder Faserstücke aus paralIeIliegenden Einzelfasern enthalten.

Im Gegensatz zu Fasern, Faserbüscheln oder Faserflocken einerseits und den bekannten Garnen andererseits ist das neuerungsgemäJJe Kugelgarn infolge seiner Struktur i.a. mehr oder weniger riesel- oder rollfähig. Seine Gestalt kann regelrecht kugelförmig oder aber kugelartig, d.h. auch mehr oder weniger länglich oder von gestreckter Form sein und ist daher vorzugsweise zumindest in einem Querschnitt etwa wie ein normales Garn im wesentlichen kreisrund* Bei einem Verhältnis Länge zu Breite von 1 t 1 1st das Kugelgarn vollständig rund, d.h. sphärisch, während es bei einem Verhältnis Breite zu Länge von z.B. 1 : 2 etwa oval und bei einem Aolchen von 1 : 3 bis 1 : 5 etwa wurmförmig ist. Dabei kann es auch eine zylindrische Gestalt haben.

G 80 00 281.9 11. Januar 1980

Infolge seiner Riesel- und Rollfähigkeit kann das Kugelgarn z.B. beim Prozeß der Mischung und Schichtenlegung gut gehandhabt und daher von seiner Struktur her in textlien Flächengebilden eingesetzt werden, wie es z.B. in dem parallelen Gebrauchsmuster G 80 00 301.6 entsprechend der Schweizer Patentanmeldung 157/79-0 vom 9.1.1979 mit dem Titel "Textiles Flächengebilde" beschrieben ist, auf die hierzu verwiesen wird.

Bei bekannten textilen Flächengebilden in Gestalt der sog. Textilverbundstoffe oder Nonwovens, liegt eine gleichmäßige Faserverteilung des aufgelösten Fasermaterials sowie eine gewünschte Kohäsion der Faserschicht vor, um für das Vernadeln günstige Verhältnisse zu schaffen. Diese bekannten Flächengebilde haben daher eine gleichmäßige Oberfläche, und die Faserorientierung entspricht der gewünschten Anisotropie der Eigenschaften des fertigen Erzeugnisses (vergl. z.B. R. Krc'ma "Nonwoven Textiles", SNTL Publishers of Technical Literature, Prague 1962, in coedition with Textiles Trade Press, Manchester, 1967, Seite 43, oder R. Krc'ma "Handbuch der Textilverbundstoffe", Deutscher Fachverlag GmbH, Frankfurt/M., 1970, Seite 167).

Ein Aufbau der Faserschicht z.B. aus Faserflocken ist zwar möglich, ergibt wegen des flachen Querschnittes derselben jedoch keine ausreichend strukturbildenden Erhebungen und Vertiefungen an der Oberfläche der Faserschicht. Die bekannten genadelten Flächengebilde werden daher allenfalls beschenkt den Wünschen z.B. nach einer optisch interessanten oder technisch ungleichmäßigen Gestaltung gerecht«

Will man eine strukturierte Oberfläche schaffen, so können in einer Fläche abgelegte Fasern durch besondere Benadlungsvorgänge senkrecht nur Fläche unter Schlingenbildung aufgerichtet werden, oder man strukturiert die Feierschicht unter besonderer Anordnung und Schrumpfung von Schirumpf fasern (vergl. z.B. CH-PS 629 247). Farbige Effekte kann man darüber hinaus

bekanntlich durch Verwendung von gefärbten Faserflocken, durch Vermischung von Faserfloren verschiedener Farbe, durch Zurücknadeln einer andersfarbigen Faserschicht oder dergl. mehr erreichen. Die betreffenden Produkte sind indessen gegenüber auf anderem Wege hergestellten Nadelfilzen nur erheblich kostspieliger herzustellen. Insbesondere haben sie aber auch das typische nachteilige Merkmal von Nadelfilzen, weshalb im Bodenbelagsbereich z.B. weger ihrer hohen Faserdichte nicht der gewünschte Einrichtungskomfort erreicht werden kann. Für Schlafdecken und Bekleidung kommen Nadelfilze aus diesem Grunde praktisch überhaupt nicht in Betracht.

Es sind auch genadelte Teppichböden bekanntgeworden, bei denen aus Wolle gesponnene Garne parallel auf einem Träger abgelegt und auf diesem durch Vernadeln befestigt sind unter anschließender Verklebung mit einem Bindemittel. Durch die gedrehten relativ dicken Garne werden die Wollfasern zwar gut untereinander gebunden, so daß die anschließende Nadelung weniger heftig als üblici sein kann und eine relativ gute Fadenstruktur erhalten bleibt. Nachteilig ist jedoch neben dem hohen Herstellungsauf wand sowie einer Beschränkung in bezug acf die Dicke, Farbe und Musterung vor allem dies, daß bei einer solchen Ware jede Ungleichmäßigkeit zwischen den parallel gelegten Garnreihen sofort sichtbar in Erscheinung tritt. Solche Garne können naturgemäß auch nicht zum Zwecke der Musterung mit weiteren, beispielsweise losen Faserschichten gemischt werden.

Während gedrehte Garne infolge ihrer Vorverfestigung einer geringeren Nadelverfestigung bedürfen als lose Fasern, jedoch ein kostspieliges Erzeugnis darstellen sowie schwierig dosierbar und kombinierbar sind, kann mit dem Kugelgarn nach der Erfindung ein textiles Flächengebilde mit uneinheitlicher Oberfläche geschaffen werden, die nach Belieben gemustert, d.h. beispielsweise noppenartig strukturiert, sein oder verschiedene Farben oder auch Faierarten enthalten kann.

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Das Kugelgarn mit den individuellen, miteinander unverdrillten Fasern, die unverfilzt in einer nadelfähigen Dichte miteinander sphärisch verwickelt sind, kann daher in einer nichtgewebten, verfestigten Faserschicht eines textlien Flächengebildes verwendet werden, die durch Vernadelungsfasern, z.B. die Fasern des Kugelgarns selbst, verfestigt sein kann.

Unter Vernadlungsfasern sind auch nachfolgend solche zu verstehen, wie sie sich nicht nur durch die Vernadlungstechnik bei Nonwovens, wie z.B. Vliesen oder Textilverbundstoffen, sondern auch beim Häkeln, Stricken oder dergl. ergeben kernen. z.B. aktiv oder passiv eingebunden, so daß das Kugelgarn auch in einem gehäkelten oder gestrickten Fasergebilde auftreten und verfestigt oder befestigt sein kann. Das Kugelgarn kann aber auch vernäht werden, z.B. im Vielnadelverfahren, weshalb z.B. auch Fasern von Nähfäden oder diese selbst als Vernadlungsfasern gelten können.

Je nach der gewünschten Musterung und/oder Gestalt der Kugelgarne können diese in einer Menge von etwa 10 - 100 Gew.-%,bezogen auf das Gesamtgewicht der Faserschicht, Verwendung finden. Entsprechend der verwendeten Faserart und/oder -menge oder der gewünschten Musterung können sphärische Kugelgarne einen Durchmesser von 3 - 50 mm aufweisen. Vormförmige Kugelgarne können eine Dicke von ca. 3 - 50 mn und eine Länge zwischen beispielsweise 9 und 150 mm haben. Die Größe bzw. Dicke der einzelnen Kugelgarne hängt außer von der Faserfeinheit, der Faserbeschaffenheit und der Faserlänge vor allem von der Menge an verwickelten Fasern ab. Xm unveruadelten Zustand kann die Faserdichte, d.h. die Packungsdichte der Fasern, in einem lose abgelegten Kugelgarn zwischen beispielsweise 0,01 und 0,1 κ/ο,λ betragen.

Somit kann das mit den neuerungsgemäßen Kugelgarnen hergestellte textile Flächengebilde neuartige Eigenschaften aufweisen, die von der Art, Dichte und Vernadelung der Kugelgar&e abhängen.

Die Kugelgarne können von gleloher oder voneinander verschiedener Beschaffenheit fein* Jodes Kugelgarn kann eine einssigo faserart oder aber faaonniaehungen enthalten oder eine oder mehrere farben aufwellen* Xn vorteilhafter Weise können die Kugelgarnisee» von verschiedener Lingo aeln und daher auch kurie fasern oder solche von Abiallgarnen, d.h. von verschiedener Herkunft und Farbe, entaalten. Ss können Naturfasern, wie s.B. Baumwoll- oder Volllasern oder Tierhaare, z.B. Ziegenhaare, Pelzhaare, oder Synthesefasern verschiedener Art, beispielsweise ein oder mehrere Multifllomento. wie z.B. eolohe aus Polyamid, Polypropylen, Polyester oder Glas, verwendet werden, wobei texturlerte z.B. gekräuselte, fasern eine zusätzli che etrukturlerung und einen Bausch ergeben können« Auch können verschiedene Faserarten in den Kugelgarnen gemischt auftreten« Die Stapellängen können im Rahmen a>ir fleretellungemögllohkeiten beliebig gewählt werden und liegen z.B. bei 40 - 120 mm. Die Fasertiter können zwischen etwa 3dtex und 100 dtex, vorzugsweise zwischen β und 40 dtex, liegen, wobei es günstig «ein kann z.B. für eine gewünschte Strukturierung, einen Anteil Grobfasern beizumischen.

In der Anwendung kann vorteilhafterweise Kugelgarn neben Kugelgarn liegen* Dadurch kann ein einschichtiges tetiles Fiä~ chengebilde erhalten werden, das z.B. eine Dicke besitzt, die der Dicke des Kugelgarnes nach dem Vernadeln entspricht. Es können aber auch überelnandergelegte Kugelgarne Verwendung finden, wodurch man eine entsprechend dickere Faserschicht erhält, und die Kugelgarne können verschiedene Größen öder Durchmesser haben, d.h. verschieden große Kugelgarne können miteinander gemischt auftreten* Die Faserschicht kann aus einer Schicht aus Kugelgarnen großen Durchmessers und einer darüber gelegten Schicht aus Kugelgarnen kleineren Durchmessers aufgebaut sein. Beide Schichten können durch Vernadelung verfestigt sein.

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-lain einer weiteren Aueführungsform können die Kugelgarne in der Faserschicht auoh mit einem Faeennaterial, z.B. dem gleichen, wie vorstehend für da· Kugelgarn beschrieben, jedoeh von anderer Oestalt, z.B, mit länglionen Faseretüoken, Faeerfloeken oder fasern selbst, geniieoht oder darin eingebettet seid, wenn diee x.B, tür eine zusätzliche Verfestigung, Musterung oder Auffüllung von Zwischenräumen zwischen den Kugel garnen erwünscht ist« Eine Mischung von Kugelgarnen mit einem anderen Faeermaterial kann bei Verwendung dee betreffenden textlien Flfteh«ngebildes s.S. für Oberbekleidung vorteil« ne>ft sein.

Sodann kann die Faserschicht auch mit einer Trägerschicht vernadelt sein, wodurch die Kugelgarne auf dieser befestigt sind. Andererseits können die Kugelgarne auch auf der Trägerschicht lose abgelegt und mit ihr durch anschürendes Vernadeln verbunden «ein. Die Trägerschicht kann ein passiv nadelfähige β Flächengebilde, wie 2.B*eine Kunststoff-Folie, eine Gitterfolie» ein Netz, ein Gewebe, ein Gewirk, ein Faeerverbundetoff, Papier oder Pappe, sein· In einer weiteren Ausftthrungsforn kann die Trägerschicht auch ein aktiv nadelfähiges Flächengebilde sein, in welchem Fall das textile Flächengebilde zusätzlich von der nadelfähigen Trägerschicht her vernadelt sein kann. Weiterhin kann über der Faserschicht mit den Kugelgarnen eine Schicht aus einem Material anderer Art angebracht sein, das z.B. aus Textilfasern besteht oder von nichttextiler Beschaffenheit oder Zusammensetzung ist und etwa von der gleichen Art sein kann wie die Trägerschicht. Die Deckschicht kann aktiv nadelfähig und mit der Kugelgarnt chicht sowie ggf. mit der Trägerschicht durch Vernadeln verbunden sein. Durch die Deckschicht kann eine Schädigung durch eine zu starke aktive Vernadelung von vorverfestigten Kugelgarnen vermieden werden. Die Gefahr einer Schädigung der Kugelgarne kann aber auch durch das zuvor beschriebene Mischen derselben mit einem anderen Fasermaterial ausgeschaltet sein.

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Vorzugsweise enthält die Faserschicht die Kugelgarne über die gesamte Flaohenausdehnung dee textlien Fläehengebildes. Andererseits können die Kugelgarne aber auch nur auf einem Teil de* Ausdehnung des textlien Fläohengebildes, d.h. mustermäikig, auftreten. Auf diese Weise können textile Flächengebilde mit beliebiger gewünschter Struktur, beliebiger Beschaffenheit und beliebigem Aussehen (geschaffen werden. Das textile Flächengebilde kann für einen Textilstoff, wie z.B. einen Boden- oder Wandbelag, für eine Schlafdecke, für Bekleidungsstoffe, für Dekorationsstoffe oder für textile Bezugsstoffe, z.B. zum Beziehen von Polstermöbeln, aber auch für Isolierzwecke verwendet werden. Zur näheren Erläuterung derartiger Vervendungs- und Binsatzmögliehkeiten sowie der Eigenschaften neuerungsgemäße Kugelgarne enthaltender Flächengebilde sei auf das bereits erwähnte parallele Gebrauchsmuster verwiesen.

Die Kugelgarne können im Prinzip z»B« durch Verwickeln oder durch Knäueln von Fasern zu Kugeln oder länglichen Gebilden zwischen den Fingern der Hand hergestellt werden. Technische Herstellungsverfahren für sphärische Faseraggregate sind z.B. durch die bereits erwähnte OE-OS 28 11 004 bekanntgeworden.

Nachfolgend sind einige Anwendungsbeispiele bzw. ein Ausführungsbeispiel der Neuerung anhand der Figuren näher erläutert* Hiervon zeigt

Fig. 1 ein aus neuerungsgemäßen Kugelgarnen aufgebautes textiles Flächengebilde in schematischer perspektivischer Darstellung,

Fig. 2 ein anderes textiles Flächengebilde mit neuerungsgemäßen Kugelgarnen, das eine Trägerschicht besitzt, im Schnitt in schematischer Darstellung,

Fig. 3 einen Ausschnitt aus dem Flächengebilde von Fig. 2 in Draufsicht gemäß Pfeil C,

Fig. 4 einen Ausschnitt eines ebensolchen Fläehengebildes in vergrößerter Darstellung vor der Vernadelung,

Fig. β ein anderes textiles Flttehengebilde mit Trägerschicht im Schnitt in sehematiseher Darstellung,

Fig. 6 einen Ausschnitt des Flttohengebildee von Fig. β in e£aer Draufsicht gemttß Pfeil D,

Fig. 7 ein weiteres textiles Flttehengebilde im Schnitt in sehematiseher Darstellung,

Fig. 8 noch ein weiteres textiles Flttehengebilde im Schnitt in sehenatisehor Darstellung und

Fig* 9 ein einzelnes Kugelgarn nach der Neuerung in sehematiseher Darstellung*

Das in Fig. 1 dargestellte textile Flttehengebilde 1 besteht aus einer nichtgewebten Faserschicht 2, die im wesentlichen aus einzelnen voneinander abgegrenzten sphärischen Faseraggregaten, sog. Kugelgarnen, 3 besteht* Diese Kugelgarne sind aus Fasern 4 aufgebaut, die sphärisch verwickelt, d.h. z.B* in der Art eines Knäuels verschlungen oder eingerollt sind* Die Kugelgarne 3 und damit die Faserschicht 2 sind vernadelt und durch den Kttgelgarnen 3 entstammende Haltefasern 5 verfestigt. Daher können die nadel fähigen Fasern 4 von Nadeln, wie sie zum Verfestiget von textlien Flächengebilden in der Nadelfilztechnik verwendet werden, ohne großen Widerstand und ohne wesentliche Zerstörung der Faserschicht wie auch ohne übermäßige Abnutzung der Nadeln ergriffen und quer zur Flächeneb9ne der Faserschicht 2 durch die Kugelgarne 3 hindurchgezogen werden. Die Verfestigung kann aber auch mit anderen geeigneten Nadeltechniken, z.B. im Maliwatt-, Malimooder Malipolverfahren, erfolgt sein.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, besteht das textile Flächengebilde 1 allein aus der aus einer Vielzahl der Kugelgarne 3 aufgebauten Faserschicht 2, wobei die Kugelgarne eine im wesentlichen regelmäßige Gestalt und im wesentlichen gleiche Abmessungen haben.

Damit hat das Flächengebilde 1 eine Dicke A, die gleich dem Durchmesser B der einzelnen vernadelten Kugelgarne 3 ist. Infolge der Kugelgarne 3 besitzt das textile Flächengebilde 1 eine uneinheitliche, strukturierte, z.B. noppenartige Oberfläche 6. Wenn erforderlich oder gewünscht, kann die Faserschicht 2 oder können davon abstehende oder herausstehende Haltefasern 5 zusätzlich durch ein Bindemittel (nicht gezeigt), z.B. durch Tränken mit demselben und anschließendes Trocknen, verfestigt sein.

Nach den Figuren 2 und 3 liegt eine nichtgewebte Faserschicht 7 aus Kugelgarnen 8 mit sphärisch verwickelten Fasern 9 vor, die mittels vernadelter Haltefasern 10 z.B. aus den Kugelgarnen, mit einer Trägerschicht 12, beispielsweise einem Vliesstoff verbunden ist. Auch das so erhaltene textile Flächengebilde 13 besitzt eine uneinheitliche, z.B. strukturierte Oberfläche, 11.

Wie Fig. 4 zeigt, besitzen die Kugelgarne 8 im abgelegten, unvernadelten Zustand eine sphärische Gestalt. Durch das Vernadeln werden die sphärischen Kugelgarne mehr oder weniger flach gedrückt (Fig. 2), je nach der Stärke oder Heftigkeit der Vernadelung oder der Bauschigkeit der Kugelgarne. Durch das Vernadeln kann auch eine Einschnürung erfolgen, so daß eine originelle Struktur erreicht werden kann, wie sie z.B. mit zweidimeneionalen, flach gelegten Fasern nicht erzielbar ist.

Nach Flg. 5 und β enthält eine nichtgewebte Faserschicht 14 wurmförmige Kugelgarne 15 verschiedener Grüße aus sphärisch verwickelten Fasern 16. DIo Kugelgarne 15 sind mittels Haltefasern 17 mit einer Trägerschicht 18 vernadelt und auf dieser befestigt, so daß insgesamt ein textiles Flächengebilde 19 vorliegt. Infolge der verschiedenen Größen und der Gestalt der Kugelgarne 15 ergibt sieh eine uneinheitliche Oberfläche 20 mit besonders ausgeprägter Struktur·

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Nach Fig. 7 enthält eine Faserschicht 21 verteilt angeordnete Kugelgarne 22 aus sphärisch verwickelten Fasern 23. Die Kugelgarne 22 sind in ein Fasermaterial 24 eingebettet, welches die Zwischenräume 25 zwischen den Kugelgarnen 22 ausfüllt und zusammen mit diesen die Faserschicht 21 bildet. Die I ugelgarne 22sind zusammen mit dem Fasermaterial 24 mittels Haltefasern 26 durch Vernadeln auf einer Trägerschicht 27 befestigt. Wie in einem Abschnitt £ von Fig. 7 gezeigt, kann über die Kugelgarne 22 eine Deckschicht 28 aus einem Fasermaterial anderer Gestalt gelegt sein, die durch durch Vernadelung zugleich mit den Kugelgarnen 22 mit der Trägerschicht 27 verbunden ist. Die Faserschicht 21, die Kugelgarne 22, das Fasermaterial 24 und ggf. die Deckschicht 28 bilden zusammen mit der Trägerschicht 27 ein textiles Flächengebilde 29, das wiederum eine gemusterte oder strukturierte Oberfläche aufweisen kann.

Nach Fig. 8 enthält eine Faserschicht 30 Überelnandergelegte Kugelgarne 31 bzw. 31a von verschiedener Größe, die durch Haltefasern 32 mittels Vernadeln mit einer Trägerschicht 33 verbunden sind. Damit liegt ein textiles Flächengebilde 34 mit besonders ausgeprägter Struktur in seiner Oberfläche 35 vor.

Wie bereits erwähnt, kann das Kugelgarn mit irgendeinem anderen Material, wie z.B. Pelzmaterial, Kokosfasern, Ziegenhaar oder Fellstücken, gemischt werden oder auch selbst aus einer Mischung von natürlichen oder synthetischen Fasern bestehen. Es kann in Teppichen, Nadelfilzen oder dergl. verwendet werden. Darüberhlnaus können auch schrumpffähige Fasern in dem Kugelgarn enthalten sein, durch deren Schrumpfen sowohl Kugelgarn gegen Kugelgarn als auch das Kugelgarn gegen einen Untergrund, d.h. eine Trägerschicht, gezogen werden kann. Dabei stellt sich indessen keine Breitenänderung infolge Breitensprungs der Ware ein, da die Verwendung einzelner Kugelgarne dies nicht zulässt.

Fig. 9 zeigt den Aufbau eines Kugelgarns 36 aus einzelnen sphärisch miteinander verwickelten Fasern 37. Wie ersichtlich sind die Fasern 37 locker ineinander verschlungen, wobei ihre Enden 38 locker um andere Fasern 37 herumgeschlungen oder um diese herum sphärisch eingerollt sind, so daß sie im Faserverband festgehalten werden. Man erkennt die sphärische Orientierung entsprechend der Kugelform des Kugelgarnes 36 in den Raumkoordinaten A, B und C.

Die Fasern 37 sind unverfilzt und durch kleinere oder größere Lufträume 39 voneinander getrennt, deren Dimensionen diejenige der Faserdicke wesentlich übersteigt. Sie weisen eine Länge von mindestens 15 mm auf und stehen nur durch die lockere Verschlingung miteinander in Berührung. Damit bilden die locker verschlungenen Fasern 37 eine Struktur, in der sie einzeln erfassbar sind und ohne wesentlichen Widerstand und ohne Auflösung des Kuffelgarnes 36 einzeln aus demselben herausgezogen werden können. Aus diesem Grunde besitzt das Kugelgarn 36 eine geringe, eine Nadelung ermöglichende Dichte sowie eine Bauschigkeit, durch die es sich ohne großen Kraftaufwand zusammendrücken lässt. Infolge der sphärisch verwickelten Fasern 37 besitzt das Kugelgarn 36 eine dreidimensionale Ausdehnung und auch eine Elastizität, durch die es nach Entlastung im wesentlichen oder zur Gänze in seine ursprüngliche Gestalt zurückkehrt. Dies ist bei flach gelegten Fasern, d.h. zweidimensionalen Gebilden, oder bei gedrehten Garnen mit ihren durch die Drehungserteilung eng aneinanderliegenden und daher in hoher Dichte auftretenden Fasern nicht erreichbar. Gegenüber normalen Garnen liegt eine mechanische Verfestigung vor, die allein durch die sphärische Verschlingung oder durch sphärisches Einrollen hervorgerufen wird, dabei aber ein Auflösen des Kugelgarnes 36 verhindert. Sie kann durch gekräuselte Fasern, z.B. unter Verwendung von 40 % Polypropylenfasern, erhöht werden. Das neuerungsgemäüe Kugelgarn besitzt daher z.B. gegenüber den bereite genannten bekannten, harten Gebilden au« verfilzten kurzen Fasern

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vollständig andere Eigenschaften, die wegen ihrer hohen Dichte z.B. von Nadeln nicht durchdrungen und i.ü. wegen ihrer geringen Faserlänge von z.B. 3 ram von Nadeln nicht erfasst werden können, d.h. nicht nadelfähig sind. Das Kugelgarn kann dagegen infolge seiner nadelfähigen Dichte bei einem Vernadelungsprozeß in seiner gesamten Dicke ohne Auflösen von den Nadeln durchstoßen werden, wobei die Fasern 37 infolge ihrer Länge von mindestens 15 mm erfasst und durch das Kugelgarn 36 hindurchgezogen werden können.

Das Kugelgarn nach der Neuerung lässt sich auck nicht mit einer Noppe oder einer Nisse vergleichen, die bekanntlich aus einem Gewirr verschlungener zu einem Knötchen zusammengezogener Fasern besteht (P. Böttcher, Textiltechnik, VEB Fachbuchverlag, Leipzig, 1970, Seiten 750 - 758). Auch eine solche ist daher ein hartes Gebilde mit hoher Dichte aus verfilzten Fasern und daher im Gegensatz zu dem Kugelgarn nicht nadelfähig. Eine Nisse ist ein ungewolltes Fehlprodukt, das eine Größe von weniger als 3 mm besitzt und z.B. nur 10 Einzelfasern enthält, so daß es schon aus diesem Grunde nicht nadelfähig ist. Das Kugelgarn nach der Neuerung ist dagegen aus wesentlich mehr als 10 Einzelfasern avfgebaut und stellt ein fertiges, gewünschtes Produkt dar, das gegenüber Garnen, Noppen oder Nissen riesel- oder rollfähig ist.

Vor seiner Verwendung z.B. in einem textlien Flächengebilde kann das Kugelgarn vorverfestigt werden. Hierfür kann die natürliche Filzfähigkeit von Wollfasern ausgenutzt werden, durch welche Im Kugdlgarn unter Beibehaltung seiner nadelfähigen Dichte über die sphärische Verwicklung der Fasern hinaus eine zusätzliche Festigkeit erreicht werden kann. Das Kugelgarn kann aber auch mit einem Bindemittel getränkt oder beschichtet werden. Hierbei ist seine lockere Struktur von vorteil, weil die Oberfläche der Einzelfasern für das Bindemittel erreichbar let und

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diese· in da· Kugelgarn voll eindringen kann« Dae gleiche gilt l.U. auoh für Färbemittel« Bei Koppen oder Nieeon oder auoh normalen Oarnen lat die Oberfläohe der IlfiBolfaaern durch benachbarte fafern blockiert und daher für ein Sindemittel oder dergl. nioht In deraelben Weiee errelohbar, wie beim Kugelgarn«

eeiaplele für Kugelgarne nash der Neuerung eind nachfolgend tabellarieoh aufgeführt, wobei für veraohledene Vaeerarten Kugelgarndurehflieeeer, Faserwerte und Vernadelungabedingungen angegeben eindi

Volle

Kugelgarn- durebmeeser	5 - 16 mn	8 -	10 mm	5 - 16 mn
stapellänge	90 mn		60 mm	60 / 90 mm
dtex	17	3 -	45	17/3-4
Stiohdichte pro em2	100		64	126
Stichtiefe in mn	20		25	20
Nadel Mo.	30		30	30

(PP - Polypropylen)

Die Vernadeltmgsbedingungen sind nur ein Parameter in einer Reihe von Bedingungen, die ss«B* durch die qualitativen Anforderungen an das Kugelgarn bzw. dad textile Flächengebilde bestimmt werden. Die Nadeldichten, d.h. Sticfcdichtec, können für verschiedene oröBett und Faserarten der Kugelgarne gleichgehalten werden; gegenüber herkömmlichen Vernadelungsoperationen kann jedoch eine Reduktion der Stichdichte von 20 - 50 % erfolgen, wenn dies aufgrund der Größe des Kugelgarns, des Fasertyps oder dergl. vorteilhaft ist, weil bereits eine gewisse Vorverflechtung der Fasern durch die sphärische Verwicklung derselben im Kugelgarn vorliegt. Der Kugeldurchmesser, d.h. die Größe des Kugelgarnes, ist unabhängig von der Faserlänge. So können mit der gleichen Faserlänge

beispielsweise Kugeln von 4 um Durchmesser und solche von 20 mm Durchmesser hergestellt werden« Sie Kugelgröße kann abhängig sein von der Faserfeinheit, von einer Kräuselung der verwendeten Faser« von deren Ε-Model und dergl.«

Aufgrund der Kiesel- und Rollfähigkeit kann eine Vielzahl von Kugelgarnen naeh der Neuerung In willkürlicher Verteilung, EtB* ungeordnet oder statistisch verteilt, in einer einzigen Schicht oder in mehreren Schichten übereinander abgelegt werden« Man kann somit eine Faserschicht mit einer entsprechenden unregelmäßigen Oberflächenstruktur herstellen. Es kann jedoch auch eine dosierte und geordnete Ablage einer Vielzahl von Kugelgarnen in einer gewünschten vorgegebenen Anordnung, z.B. in einen Muster, reihenförmig oder karreeförmig, erfolgen» Durch geordnete Ablage lässt sieh das in Form der Kugeigarne auftretende Fasermaterial in gewünschter Weise, ζ*B. für eine Vernadelung, dosieren. Das Fasermaterial kann dabei genau an einem gewünschten Ort einer herzustellenden Faserschicht abgelegt und verfestigt oder auf einer Trägerschicht befestigt werden. Es kann eine Anordnung z.B. in parallelen Reihen und auch mit gegeneinander versetzten Kugelgarnen erfolgen, was mit herkömmlichen Fasergebilden, wenn überhaupt, nur unter ziemlichem Aufwand möglich war. So lassen sich z.B. gewebeähnliche Strukturen ausbilden. Es können aber auch Schichten aus Kugelgarnen größeren Durchmessers und solchen kleineren Durchmessers übereinander dosiert abgelegt werden, oder man füllt die Lücken zwischen zunächst abgelegten größeren Kugelgarnen mit dosiert aufgegebenen kleineren Kugelgarnen aus.

Claims (1)

1. G 80 OO 281.9 25. April 19&0

   SCHUTZÄNSPRÜCHE:

   1. Faseraggregat in Gestalt eines Garnes, in welchem die individuellen, miteinander unverdrillten Fasern miteinander verwickelt sind und das einen Durchmesser von mindestens 3 vm aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Kugelgarn (3; 8; 15; 22; 31, 31a; 36) ist, in dem die Fasern (4, 9, 16, 23, 37) eine Länge von mindestens 15 mm besitzen und unverfilzt in einer nadelfähigen Dichte sphärisch miteinander verwickelt sind.

   2. Faseraggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kugelgarn (3; 8; 15; 22: 31, 31a; 36) aktiv nadelfähig ist.

   3. Fiiseraggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fat rlänge des Kugelgarns (3; 8; 15; 22; 31, 31a; 36) zwischen 40 und 120 mm beträgt.

   4. Faseraggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern (4, 9, 16, 23, 37) des Kugelgarns (3; 8; 15; 22; 31, 31a; 36) zumindest teilweise sphärisch eingerollt sind.

   6. Faseraggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzei chnet, daß die Packungsdichte der Fasern (4, 9, 16, 23, 37) dee Kugelgarns (3; 8; 15; 22; 31, 31a; 36) zwischen 0,01 und 0,1 g/cm beträgt.

   6* Faseraggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kugelgarn (3; 8; 15; 22; 31, 31a; 36) einen Durchmesser bis zu 50 mm aufweist.

   7. Federaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß da« Kugelgarn (3; 8; 15; 22; 31, 31a; 36) zumindest einen kreisförmigen Querschnitt besitzt

   8. Faseraggregat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Kugelgarn (3; 8; 15; 22; 31, 31a; 36) eine im wesentlichen sphärische Gestalt entsprechend einem Verhältnis Breite zu Länge von etwa 1 : 1 aufweist.

   9. Faseraggregat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Kugelgarn (3; 8; 15; 22; 31, 31a; 36) eine ovale Gestalt beispielsweise mit einem Verhältnis Breite zu Länge in der Größenordnung von 1 : 2 aufweist.

   10. Faseraggregat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Kugelgarn (3; 8; 15; 22; 31, 31a; 36) eine wurmförmige Gestalt, beispielsweise mit einem Verhältnis von Breite zu Länge zwischen 1 ; 3 und 1 : 5 aufweist.

   11. Faseraggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die individuellen Fasern (4, 9, 16, 23, 37) des Kugelgarns (3; 8; 15; 22; 31, 31a; 36) Einzelfasern sind«

   12. Faseraggregat nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß die individuellen Fasern (4, 9, 16, 23, 37) des Kugelgarns (3; 8; 15; 22; 31, 31a; 36) schraubenlinienförmig ineinandergesponnene Einzelfasern enthalten.

   13. Faseraggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern (4, 9, 16, 23, 37) des Kugelgarns(3; 8; 15; 22; 31, 31a; 36) zumindest teilweise gekräuselt sind.

   14. Federaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern (4, 9, 16, 23, 37) des Kugelgarns (3; 8; 15; 22; 31, 31a; 36) teilweise unverdrillt und vorzugsweise annähernd parallelliegend sind.

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   10. Faeeraggregat naeh einem der vorhergehenden Ansprüche, daduroh gekennzeichnet, dafl die Fasern (4, 9, 10, 93, 37) des Kugelgarns (3} Sj 10} 99} 31, 31a} 30) aus natürlichen Fasern, wie z.B. Baumvoll- oder Wolliasern oder Tierhaaren, oder aus Synthesefasern oder aus einem Gemisch soleher Fasern bestehen.

   10. Faeeraggregat naeh einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dall die Fasern <4, 9, 10, 23, 37) des Kugelgarne (3; 8; 10} 22} 31, 31a; 30) zumindest teilweise schrumpffähig sind.

   1?» Faseraggregat naeh einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kugelgarn (3; 8; 15; 22; 31, 31a; 30) riesel- oder rollfähig ist.

   18. Faeeraggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kugelgarn (3; 8;, 15; 22; 31, 31a; 30) ein Bindemittel enthält.