EP0013427B1

EP0013427B1 - Sphärisches Faseraggregat

Info

Publication number: EP0013427B1
Application number: EP19790105379
Authority: EP
Inventors: S.A. Breveteam
Original assignee: Breveteam SA
Current assignee: Breveteam SA
Priority date: 1979-01-09
Filing date: 1979-12-27
Publication date: 1984-05-16
Also published as: DK149367B; DK148715B; EP0013428B1; AR226834A1; CA1151408A; DK8880A; NZ192534A; NZ192535A; US4481247A; DK149367C; AU5430980A; DK8780A; DE2966817D1; DE8000301U1; AR225161A1; DE2966997D1; AU5430880A; DK148715C; DE8000281U1; CA1165987A

Description

Die Erfindung betrifft ein sphärisches Faseraggregat, insbesondere für textile Flächengebilde, in welchem die Fasern miteinander verwickelt sind und das einen Durchmesser von mindestens 3 mm aufweist.
Es sind bereits sphärische Faseraggregate der eingangs genannten Art bekannt (DE-A-2811 004), die unentwirrbare Klümpchen aus kurzen Fasern oder Fadenstücken darstellen und als Abdicht- oder Polstermaterial geeignet sind. Für die ausreichende Verknäuelung ist dabei eine Ansammlung einer Vielzahl von Faserstücken unerwünscht. Die bekannten Faserklümpchen lassen sich z. B. nur durch Bindemittel untereinander oder mit einem anderen Material, z. B. auf einem Träger befestigen. Insbesondere auch wegen ihrer kurzen Faserlängen von 3 mm sind sie daher nicht einsatzfähig, wenn Produkte mit geringer Härte und Dichte gewünscht bzw. erforderlich sind oder eine Weiterverarbeitung derselben unter bindemittelfreierVerfestigung, z. B. für textile Flächengebilde erfolgen soll.
Verfilzte Fasern stellen bekanntlich eine regellose, unentwirrbare Masse bzw. ein Durcheinander 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 als 0,1 g/cm³, z. B. bis zu 0,6 g/cm³ beträgt (Handbuch für Textilingenieure und Textilpraktiker, Fachteil T 14, E. Wagner, Mechanisch-Technologische Textilprüfungen, Dr. Spohr-Verlag, Wupperthal-Elberfeld, 1966, 8. Auflage, Seite 293). Aus'verfilzten Fasern hergestellte Produkte haben daher bekanntlich auch einen schweren Griff (Fischer-Bobsin, Lexikon Textilveredlung und Grenzgebiete, Verlag Fischer-Bobsin, Dülmen-Daldrup, 1960, 2. Auflage, Seiten 694-695).
Des weiteren sind kugelige Faserzusammenballungen von 5 mm Durchmesser bekannt (DE-C-1 283 084 bzw. FR-A-1 422 835, DE-B-1 561 625 oder BE-A-682 175), bei denen Holzfasern lediglich aneinander gelegt sind und die aus einer wäßrigen 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 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 daher ein Aufbau der Kugel aus aneinandergelegten Fasern maßgebend und auf den Einsatz eines ausgewählten Fasermaterials beschränkt. Derartige Fasergebilde sind insbesondere wegen der kurzen Fasern und unter Verwendung von Bindemitteln nur für die Herstellung von Bauplatten, Formkörpern oder Papier geeignet.
Auch die aus der FR-A-898 980 bekannten brennbaren sphärischen Fasergebilde sind aus verfilzten Fasern aufgebaut und besitzen daher ebenfalls nicht Eigenschaften, die über eine Verwendung als Brennmaterial hinausgehen.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein sphärisches Faseraggregat der eingangs genannten Art zu schaffen, das eine Struktur aufweisen soll, bei der die einzelnen Fasern trotz ihrer Verwicklung in einer geringen Dichte vorliegen, die ein Bewegen von Fasern durch das Faseraggregat ermöglicht, und die einen genügenden Zusammenhalt gewährleisten und eine breite Einsatzmöglichkeit, z. B. in textilen Flächengebilden zulassen soll.
Zur Lösung der Aufgabe ist das sphärische Faseraggregat der eingangs genannten Art dadurch gekennzeichnet, daß ein Kugelgarn vorliegt, in welchem die Fasern mit einer Länge von mindestens 15 mm in einer nadelfähigen Dichte von 0,01 bis 0,1 gr/cm³ sphärisch verwickelt sind.
Ausgehend von der Erkenntnis, daß sich kurze Fasern wegen ungenügender Länge sphärisch nicht verwickeln lassen und lediglich verfilzt oder aneinandergelegt zu einem sphärischen Faseraggregat zusammengefaßt werden können, wird hier als Grundlage des erfindungsgemäßen Faseraggregates das Kugelgarn mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen vorgeschlagen. Im Gegensatz zum Stand der Technik weist das Kugelgarn nach der Erfindung daher in überraschender Weise eine Struktur auf, bei welcher die Fasern infolge ihrer ausreichenden Länge·von mindestens 15 mm im wesentlichen der·Krümmung der Kugelgestalt folgend angeordnet sein bzw. dieser entsprechend orientiert vorliegen können, so daß sie sphärisch verwickelt sind. Durch ihre erfindungsgemäß nadelfähige Dichte sind die individuellen Fasern nicht nur einzeln zugänglich, sondern befinden sich z. B. in einer ausreichend lockeren Anordnung. Sie können daher einzeln z. B. durch Nadeln, wie sie aus der Vernadlungstechnik 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 z. B. auch passiv nadelfähig, d. h. es können Fasern durch dasselbe hindurchgeführt oder gezogen oder in dasselbe hereingeführt werden. Die sphärische Verwicklung der Fasern im Kugelgarn gewährleistet jedoch eine Festigkeit, die eine Handhabung desselben ohne seine Auflösung erlaubt, weil durch die verwickelte Anordnung die Fasern im Kugelgarn festgehalten werden und z. B. eine gewünschte Vorverfestigung untereinander erhalten, ähnlich wie z. B. bei einem üblichen lose gedrehten Fasergarn. Durch die Gestalt des Kugelgarns liegt z. B. ein diskretes Gebilde oder ein Körper mit abgegrenzter Abmessung und einer geschlossenen Struktur und mit einer Oberfläche vor, in welcher die Fasern infolge ihrer Anordnung z. B. mit ihren Enden im Innern des Kugelgarns gehalten und gegen ein unerwünschtes Herausfallen gesichert sind. Trotz seiner Nadelfähigkeit weist das Kugelgarn daher einen größeren Zusammenhalt, z. B. Zugfestigkeit und Abriebfestigkeit auf als ein bekannter ungedrehter Faserverband, wie z. B. eine Faserflocke, bei der die Oberfläche nach außen abstehende Fasern besitzt: Das Kugelgarn nach der Erfindung enthält z. B. einzelne Fasern, d. h. Einzelfasern endlicher Länge, und die Gestalt und 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 ineinander gesponnenen Fasern oder Faserstücke aus parallel liegenden einzelnen Fasern enthalten.
Das Kugelgarn ist infolge seiner Struktur z. B. im Gegensatz zu Fasern, Faserbüscheln oder zu Faserflocken einerseits und den bekannten Garnen andererseits vorzugsweise mehr oder weniger riesel- oder rollfähig. Die Gestalt des Kugelgarns kann dabei entweder kugelförmig oder kugelartig, d. h. auch länglich bzw. von gestreckter Form sein und ist daher vorzugsweise in einem Querschnitt z. B. wie ein Garn im wesentlichen rund, d. h. es besitzt einen kreisförmigen Querschnitt. Bei einem Verhältnis von Länge zu Breite von z. B. etwa 1 : 1 ist das Kugelgarn dann anähernd oder-vollständig rund, während es bei einem Verhältnis von Breite zu Länge von z. B. etwa 1 : 2 annähernd oval und bei einem Verhältnis von Breite zu Länge von z. B. 1 : 3 bis 1 : 5 annähernd wurmförmig sein kann. Es kann auch eine zylinderförmige Gestalt haben.
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 textilen Flächengebilden eingesetzt werden, wie es z. B. in der EP-A-0 013 428, betitelt »Textiles Flächengebilde und dessen Verwendung« beschrieben ist und auf die an dieser-Stelle verwiesen wird.
Bei den bekannten.textilen Flächengebilden, den sogenannten Textilverbundstoffen oder Nonwovens, liegt eine gleichmäßige Faserverteilung des aufgelösten Fasermaterials sowie eine gewünschte Kohäsion der Faserschicht vor, damit für das Vernadeln günstige Verhältnisse geschaffen werden. Die bekannten Flächengebilde haben daher eine gleichmäßige Oberfläche, und die Faserorientierung entspricht der gewünschten Anisotropie der Eigenschaften des fertigen Erzeugnisses (z. B. R. Krcma, Nonwoven Textiles SNTL Publishers of Technical Literature, Prague 1962, in coedition with Textiles Trade Press, Manchester, 1967, Seite 43, oder R. Krcma, Handbuch der Textilverbundstoffe, Deutscher Fachverlag GmbH, Frankfurt/M., 1970, Seite 167).
Ein Aufbau der Faserschicht z. B. aus Faserflocken ist zwar möglich, ergibt wegen ihres flachen Querschnittes jedoch keine ausreichend strukturbildende Erhebungen und Vertiefungen an der Oberfläche der Faserschicht. Die bekannten genadelten Flächengebilde werden daher nur beschränkt den Wünschen z. B. nach einer visuell bzw. optisch interessanten oder technisch ungleichmäßigen Gestaltung gerecht...
Will man eine strukturierte Oberfläche schaffen, so können in einer Fläche abgelegte Fasern durch besondere Benadelungsvorgänge senkrecht zur Fläche unter Schlingenbildung aufgerichtet werden oder man strukturiert die Faserschicht unter besonderer Anordnung und Schrumpfung von Schrumpffasern (z. B. CH-B-529 247). Farbige Effekte kann man darüber hinaus bekanntlich durch Verwendung von gefärbten Faserflocken, durch Vermischung von Faserfloren verschiedener Farbe, durch Zurücknadeln einer andersfarbigen Faserschicht oder dergleichen erreichen. Obwohl diese Produkte gegenüber auf anderem Wege hergestellten Nadelfilzen gewisse Vorteile aufweisen, ist ihre Herstellung aber erheblich kostspieliger. Insbesondere haben diese Gebilde auch das typisch nachteilige Merkmal von Nadelfilzen, weshalb im Bodenbelagsbereich z. B. wegen ihrer hohen Faserdichte nicht der gewünschte Einrichtungskomfort erreicht werden kann. Für z. B. Schlafdecken und Bekleidung kommen Nadelfilze aus diesem Grunde praktisch gar 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 eine anschließende weniger heftige Nadelung als üblich erforderlich ist und eine relativ gute Fadenstruktur erhalten bleibt. Nachteilig ist jedoch bereits der hohe Herstellungsaufwand sowie z. B. eine Beschränkung in bezug auf Dicke, Farbe oder Musterung. Insbesondere tritt bei einer solchen Ware jede Ungleichmäßigkeit zwischen den parallel gelegten Garnreihen sofort sichbar auf. Solche Garne können naturgemäß auch nicht mit weiteren, beispielsweise losen Faserschichten zum Zwecke der Musterung gemischtwerdeji.
Ausgehend von der Erkenntnis; daß gedrehte Garne infolge ihrer Vorverfestigung einer geringeren Nadelverfestigung bedürfen, als lose Fasern, jedoch ein kostspieliges Erzeugnis, schwierig dosierbar und schwierig kombinierbar sind, kann mit dem Kugelgarn nach der Erfindung ein textiles Flächengebilde mit uneinheitlicher Oberfläche geschaffen werden, die nach Belieben gemustert, z. B. noppenartig strukturiert sein oder verschiedene Farben oder auch Faserarten besitzen kann.
Das Kugelgarn mit den individuellen, miteinander unverdrillten Fasern, die in einer nadelfähigen Dichte miteinander sphärisch verwickelt sind, kann daher in einer nichtgewebten, verfestigten Faserschicht eines textilen Flächengebildes verwendet werden, die durch Vernadelungsfasern, z. B. mittels der Fasern desselben verfestigt sein kann.
Unter Vernadlungsfasern sind auch nachfolgend solche zu verstehen, wie sie sich nicht nur durch die Vernadlungstechnik bei Nonwovens, z. B. bei Vliesen oder Textilverbundstoffen, sondern auch beim Häkeln, Stricken oder dergleichen ergeben können z. B. aktiv oder passiv eingebunden, so daß das Kugelgarn auch in einem gehäkelten oder gestrickten Fasergebilde vorliegen 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 zu verstehen sind.
Je nach gewünschter Musterung und/oder Gestalt der Kugelgarne können dieselben in einer Menge von etwa 10-100 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der Faserschicht vorliegen. Je nach verwendeter Faserart und/oder Menge oder gewünschten Musterung können die runden Kugelgarne einen Durchmesser von 3-50 mm aufweisen. Die wurmförmigen Kugelgarne können eine Dicke von ca. 3-50 mm und eine Länge von z. B. 9-150 mm haben. Die Größe bzw. Dicke der einzelnen Kugelgarne hängt z. B. außer von der Faserfeinheit, Faserbeschaffenheit und Faserlänge von der Menge an verwickelten Fasern ab. Im unvernadelten Zustand kann die Faserdichte, d. h. die Packungsdichte der Fasern, in einem lose abgelegten Kugelgarn z. B. 0,01 bis 0,1 g/cm³ betragen.
Das textile Flächengebilde weist somit vorzugsweise neuartige Eigenschaften auf, die z. B. von der Art, Dichte und Vernadelung der Kugelgarne abhängen. Die Kugelgarne können von gleicher oder voneinander. verschiedener Beschaffenheit sein. Jedes Kugelgarn kann eine Art von Fasern oder Fasermischungen enthalten oder eine oder mehrere Farben aufweisen. In vorteilhafter Weise können die Kugelgarnfasern von verschiedener Länge und daher kurze Fasern oder solche von z. B. Abfallgarnen, d. h. von verschiedener Herkunft und Farbe enthalten. Es können Naturfasern, wie z. B. Baumwoll-oder Wollfasern oder Tierhaare, wie z. B. Ziegenhaare Pelzhaare oder dergleichen oder Synthesefasern verschiedener Art beispielsweise ein oder mehrere Multifilamente, wie z. B. solche aus Polyamid, Polypropylen, Polyester, Glasfasern oder dergleichen, verwendet werden, wobei texturierte z. B. gekräuselte Fasern eine zusätzliche Strukturierung und Bausch ergeben können. Es können auch gemischte Kugelgarrie aus Naturfasern und Kugelgarne aus Synthesefasern vorliegen. Die Stapellängen können im Rahmen der Herstellungsmöglichkeiten beliebig gewählt werden und liegen z. B. bei 40-120 mm. Die Fasertiter können zwischen etwa 3 dtex und 100 dtex, vorzugsweise zwischen 6 und 40 dtex liegen, wobei es günstig sein kann, für z. B. eine gewünschte Strukturierung einen Anteil Grobfasern beizumischen.
In vorteilhafter Weise kann Kugelgarn neben Kugelgarn liegen. Dadurch kann ein einschichtiges Gebilde und damit ein einschichtiges textiles Flächengebilde gebildet sein, das z. B. eine Dicke besitzt, die der Dicke des Kugelgarnes nach dem Vernadeln entspricht. Es können aber auch übereinandergelegte Kugelgarne vorliegen, so daß eine entsprechend dickere Faserschicht gebildet sein kann, und die Kugelgarne können verschiedene Größen oder Durchmesser haben und z. B. verschieden große Kugelgarne können miteinander gemischt sein. Die Faserschicht kann aus einer Schicht aus Kugelgarnen großen Durchmessers und einer darüber gelegten Schicht aus Kugelgarnen von kleinerem Durchmesser aufgebaut sein und beide Schichten durch Vernadelung verfestigt sein.
In einer weiteren Ausführungsform können die Kugelgarne in der Faserschicht auch mit einem Fasermaterial, z. B. dem gleichen, wie vorstehend beschrieben für das Kugelgarn, jedoch von anderer Gestalt, z. B. mit länglichen Faserstücken, Faserflocken oder Fasern selbst gemischt vorliegen oder darin eingebettet sein, wenn dies z. B. für eine zusätzliche Verfestigung, Musterung oder Auffüllung von Zwischenräumen zwischen den Kugelgarnen erwünscht ist. Eine Mischung von Kugelgarnen mit einem anderen Fasermaterial kann bei Verwendung des textilen Flächengebildes nach der Erfindung fürz. B. Oberbekleidungszwecke vorteilhaft sein:
Die Faserschicht kann aber auch mit einer Trägerschicht vernadelt sein, so daß die Kugelgarne auf dieser befestigt sind.
Die Kugelgarne können aber insbesondere auch auf der Trägerschicht lose abgelegt und mit dieser durch Vernadeln verbunden sein. Die Trägerschicht kann ein passiv nadelfähiges Flächengebilde, wie z. B. eine Kunststoff-Folie, Gitterfolie, ein Netz, ein Gewebe, ein Gewirk, Faserverbundstoff, Papier, Pappe oder dergleichen sein. In einer weiteren Ausführungsform kann die Trägerschicht aber auch ein aktiv nadelfähiges Flächengebilde sein, so daß 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 Gestalt wie die Kugelgarne befestigt sein, das z. B. aus - Textilfasern bestehen oder von nichttextiler Beschaffenheit oder Zusammensetzung und z. B. von der Art derjenigen der Trägerschicht sein kann. Die Deckschicht kann aktiv nadelfähig und mit der Kugelgarnschicht und gegebenenfalls mit der Trägerschicht durch Vernadeln verbunden sein. Durch die Deckschicht kann eine Schädigung durch eine zu starke Vernadelung von vorverfestigten Kugelgarnen vermieden werden. Die Gefahr einer Schädigung der Kugelgarne kann aber auch durch das zuvor beschriebene Mischen derselben miteinem anderen Fasermaterial vermieden werden.
Vorzugsweise enthält die Faserschicht über eine gesamte Ausdehnung des textilen Flächengebildes die Kugelgarne; diese können aber auch nur auf einem Teil der Ausdehnung des textilen.Flächengebildes mustermäßig vorliegen. Auf diese Weise können textile Flächengebilde mit beliebig gewünschter Struktur, beliebiger Beschaffenheit und beliebigem Aussehen und auch z. B. einer ästhetischen Musterung geschaffen werden. Das textile Flächengebilde kann für einen Textilstoff, z. B. einen Boden- oder Wandbelag, eine Schlafdecke, für Bekleidungsstoffe, für Dekorationsstoffe oder textile Bezugsstoffe, z. B. zum Beziehen von Polstermöbeln aber auch für Isolierzwecke verwendet werden. Zur näheren Erläuterung derartiger Verwendungs- und Einsatzmöglichkeiten sowie der Eigenschaften textiler, Kugelgarne enthaltender Flächengebilde sei auf die bereits erwähnte EP-A-0 013 428 verwiesen.
Die Kugelgarne können in der Art wie 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 DE-OS 2 811 004 bekannt.
Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung in Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein textiles Flächengebilde im Schnitt in schematischer, schaubildlicher Darstellung,
Fig. 2 ein textiles Flächengebilde mit einer Trägerschicht im Schnitt in schematischer Darstellung,
Fig. 3 einen Teil des Flächengebildes von Fig. 2 in einer Ansicht gemäß Pfeil C,
Fig. 4 einen Teil von Fig. 2 in vergrößerter Darstellung vor der Vernadelung,
Fig. 5 ein anderes textiles Flächengebilde mit Trägerschicht im Schnitt in schematischer Darstellung,
Fig. 6 einen Teil des Flächengebildes von Fig. 5 in einer Ansicht gemäß Pfeil D,
Fig. 7 ein weiteres textiles Flächengebilde im Schnitt in schematischer Darstellung,
Fig. 8 ein weiteres textiles Flächengebilde im Schnitt in schematischer Darstellung, und
Fig. 9 ein Kugelgarn im Schnitt in schematischer Darstellung.

Ein textiles Flächengebilde 1 besteht gemäß Fig. 1 aus einer nichtgewebten Faserschicht 2, die einzelne sphärische Faseraggregate enthält. Jedes Faseraggregat 3 ist aus Fasern 4 aufgebaut, die sphärisch verwickelt, z. B. in der Art eines Knäuels verschlungen bzw. eingerollt sind. Die Faseraggregate 3 sind voneinander abgegrenzte runde Körper d. h. runde Kugelgarne 3a, aus welchen die Faserschicht 2 aufgebaut ist. Die Kugetgarne 3a und damit die Faserschicht 2 sind vernadelt und durch aus den Kugelgarnen 3a entstammende Haltefasern 5 verfestigt. Die nadelfähigen Fasern 4 können daher von Nadeln, wie sie zum Verfestigen von textilen Flächengebilden in der Nadelfilztechnik verwendet werden, ohne großen Widerstand und ohne wesentliche Zerstörung der Faserschicht und auch ohne übermäßige Abnutzung der Nadeln ergriffen und in Richtung quer zu Flächenebene der Faserschicht 2 durch die Kugelgarne 3a hindurchgeführt werden. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, besteht das textile Flächengebilde 1 allein aus der aus einer Vielzahl der Kugelgarne 3a aufgebauten Faserschicht 2, die vorzugsweise eine regelmäßige Gestalt und im wesentlichen einheitliche Abmessungen haben, und hat daher eine Dicke A, die gleich einem Durchmesser B des einzelnen vernadelten Kugelgarns 3a ist. Die Verfestigung kann aber auch mit anderen geeigneten Nadeltechniken z. B. mit Maliwatt-, Malimo- oder Malipolverfahren erfolgt sein. Infolge der Kugelgarne 3a besitzt das textile Flächengebilde 1 eine uneinheitliche, z. B. noppenartige, d. h. strukturierte Oberfläche 6. Wenn erforderlich oder gewünscht, können die Faserschichten 2 oder gegebenenfalls abstehende oder herausstehende Haltefasern 5 zusätzlich durch ein -Bindemittel (nicht gezeigt), z. B. durch Tränken mit demselben und anschließendes Trocknen zusätzlich verfestigt werden.
Wie die Fig. 2 und 3 zeigen, liegt eine nichtgewebte Faserschicht 7 aus Kugelgarnen 8 mit sphärisch verwickelten Fasern 9 vor und besitzt daher eine uneinheitliche, z. B. strukturierte Oberfläche 11. Mittels vernadelten Haltefasern 10, die aus den Kugelgarnen 8 entstammen können, ist die Faserschicht 7 mit einer Trägerschicht 12, z. B. aus einem Vliesstoff verbunden, so daß ein textiles Flächengebilde 13 vorliegt.
Wie Fig. 4 zeigt, besitzen die Kugelgarne 8 im abgelegten unvernadelten Zustand eine runde Gestalt. Durch das Vernadeln werden die runden Kugelgarne platt- bzw. flachgedrückt (Fig. 2), was z. B. von der Stärke oder Heftigkeit der Vernadelung oder der Bauschigkeit der Kugelgarne abhängt. Durch das Vernadeln kann auch eine Einschnürung erfolgen, so daß eine originelle Struktur vorliegen kann, wie sie z. B. mit zweidimensionalen, flach gelegten Fasern nicht erreicht werden kann.
Nach Fig. 5 und 6 enthält eine nichtgewebte Faserschicht 14 wurmförmige Kugelgarne 15 von verschiedener Größe aus sphärisch verwickelten Fasern 16. Die. Kugetgarne 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 Kugetgarne 15 liegt eine uneinheitliche Oberfläche.20 mit besonders ausgeprägter Struktur vor.
Eine Faserschicht 21 nach Fig. 7 enthält verteilt angeordnete Kugelgarne 22 aus sphärisch verwickelten Fasern 23. Die Kugelgarne 22 sind in ein Fasermaterial 24 eingebettet, welches die Räume 25 zwischen den Kugelgarnen 22 ausfüllt und zusammen mit diesen die Faserschicht 21 bildet. Die Kugelgarne 22 sind zusammen mit dem Fasermaterial 24 mittels Haltefasern 26 durch Vernadeln auf einer Trägerschicht 27 befestigt. Wie in einem Teil E von Fig. 7 gezeigt ist, kann über die Kugelgarne 22 eine Deckschicht 28 aus einem Fasermaterial anderer Gestalt als diejenige der Kugelgarne 22 gelegt sein, durch das durch Vernadelung die Kugelgarne 22 mit der Trägerschicht 27 verbunden sind. Die Faserschicht 21 mit den Kugelgarnen 22, dem Fasermaterial 24 und der Deckschicht 28 bildet zusammen mit der Trägerschicht 27 wiederum ein textiles Flächengebilde 29 mit einer z. B. gemusterten Oberfläche.
Wie Fig. 8 noch zeigt, enthält eine Faserschicht 30 übereinandergelegte Kugelgarne 31 und 31 a von verschiedener Größe, die durch Haltefasern 32 mittels Vernadeln mit einer Trägerschicht 33 verbunden sind. Es liegt ein textiles Flächengebilde 34 mit ausgeprägter Struktur in der Oberfläche 35 vor.
Wie bereits erwähnt, kann das Kugelgarn mit irgendeinem anderen Material oder Fasern, z. B. Pelzmaterial, Kokosfasern, Ziegenhaar, Fellstücken oder dergleichen gemischt werden oder auch selbst aus einer Mischung von natürlichen oder synthetischen Fasern bestehen. Es kann in Teppichen, Nadelfilzen oder dergleichen verwendet werden. Es können auch schrumpffähige Fasern im Kugelgarn vorliegen, so daß beim Schrumpfen sowohl Kugelgarn gegen Kugelgarn als auch das Kugelgarn gegen einen Untergrund, d. h. eine Trägerschicht schrumpfen kann. Dabei tritt z. B. kein Breitensprung auf, da infolge der Verwendung des Kugelgarns sich die Schrumpfung nicht auf die Warenbrejte auswirken kann.
Fig. 9 zeigt noch den Aufbau eines Kugelgarns 36 aus einzelnen Fasern 37, die sphärisch verwickelt vorliegen. Sie sind locker ineinander verschlungen, wobei ihre Enden 38 locker um andere Fasern 37 geschlungen bzw. um diese herum sphärisch eingerollt sind, wodurch sie im Faserverband festgehalten werden. Man erkennt die sphärische Orientierung entsprechend der Kugelform des Kugelgarns 36 in den Raumdimensionen gemäß Pfeilen A, B und C.
Die Fasern 37 liegen durch kleinere oder größere Lufträume 39, deren Dimensionen diejenige der Faserdicke wesentlich übersteigt, im wesentlichen voneinander getrennt und mit einer Länge von mindestens 15 mm vor und stehen nur durch die lockere Verschlingung miteinander in Berührung. Es liegt daher eine Struktur der locker verschlungenen Fasern 37 vor, so daß dieselben einzeln erfaßbar sind und ohne wesentlichen Widerstand und ohne Auflösung des Kugelgarns 36 einzeln aus demselben herausgezogen werden können. Das Kugelgarn 36 besitzt daher eine geringe, nadelfähige Dichte und z. B. eine Bauschigkeit, durch welche 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 welche es nach Entlastung im wesentlichen oder zur Gänze seine ursprüngliche Gestalt wieder annehmen kann. Dieses ist z. B. bei flach gelegten Fasern, d. h. zweidimensionalen Gebilden oder bei gedrehten Garnen mit ihren durch Drehungserteilung eng aneinanderliegenden und daher in hoher Dichte vorliegenden Fasern nicht erreichbar. Gegenüber Garnen liegt eine mechanische Verfestigung vor, die allein durch die sphärische Verschlingung oder durch sphärisches Einrollen hervorgerufen wird, wobei diese Verschlingungsfestigkeit ein Auflösen des Kugelgarns 36 verhindert. Sie kann z. B. durch gekräuselte Fasern, z. B. unter Verwendung von 40% Polypropylenfasern erhöht werden.
Das Kugelgarn nach der Erfindung besitzt daher z. B. gegenüber den bereits genannten, bekannten harten Gebilden aus verfilzten kurzen Fasern vollständig andere Eigenschaften, die wegen ihrer hohen Dichte von z. B. Nadeln nicht durchdrungen und auch wegen ihrer Faserlänge von 3 mm von denselben 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 hindurch gezogen werden können.
Das Kugelgarn nach der Erfindung läßt sich auch nicht mit einer Noppe oder einer Nisse vergleichen, die bekanntlich aus einem Gewirr verschlungener zu einem Knötchen zusammengezogenen Fasern besteht (P. Böttcher, Textiltechnik, VEB Fachbuchverlag, Leipzig, 1970, Seiten 750 und 758). Sie sind daher ebenfalls harte Gebilde mit hoher Dichte aus verfilzten Fasern und weisen daher keine nadelfähige Dichte wie das Kugelgarn nach der Erfindung auf. Eine Nisse ist darüber hinaus ein ungewolltes bzw. unerwünschtes Fehlprodukt und besitzt eine Größe von weniger als 3 mm, d. h. sie ist bereits aus diesem Grunde nicht nadelfähig und enthält z. B. nur 10 Einzeifasern. Das Kugelgarn nach der Erfindung ist dagegen aus wesentlich mehr als 10 Einzeifasern aufgebaut und stellt ein fertiges gewünschtes Produkt dar, das z. B. gegenüber Garnen., Noppen oder Nissen riesel- oder rollfähig ist.
Das Kugelgarn nach der Erfindung kann vor seiner Verwendung, z. B. in einem textilen Flächengebilde vorverfestigt sein. Hierfür kann die natürliche Filzfähigkeit von Wollfasern ausgenutzt werden, durch welche im Kugeigarn unter Beibehaltung seiner iiadelfähigen 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*die lockere Struktur desselben von Vorteil, weil die Oberfläche der Einzelfasern für das Bindemittel erreichbar ist und dieses in das Kugelgarn voll eindringen kann. Bei z. B. Noppen oder Nissen oder auch Garnen ist dagegen die Oberfläche der Einzelfaser durch benachbarte Fasern blockiert und daher für ein Bindemittel nicht in derselben Weise wie beim Kugelgarn erreichbar, was auch z. B. für ein Färbemittel gilt.
Beispiele für Kugelgarne sind nachfolgend tabellarisch aufgeführt, wobei verschiedene Faserarten gegen Kugelgarngröße, Faserwerte sowie-Vernadlungsbedingungen eingetragen sind:
Die Vernadlungsbedingungen sind z. B. nur ein Parameter in einer Reihe von Bedingungen, die z. B. durch die qualitativen Anforderungen für das Kugelgarn bzw. das textile Flächengebilde bestimmt werden. Die Nadeldichten bzw. Stichdichten können für verschiedene Größen der Stichdichte von 25-50% erfolgen, wenn diese aufgrund z. B. der Größe des Kugelgarns, Fasertyp oder dergleichen vorteilhaft ist, weil bereits eine gewisse Vorverflechtung der Fasern durch die sphärische Verwicklung derselben im Kugelgarn vorliegt. Der Kugeldurchmesser, d. h. die Größe des Kugelgarns ist z. B. unabhängig von der Faserlänge. So können mit der gleichen Faserlänge Kugeln von 4 mm Durchmesser und solche von 25 mm Durchmesser hergestellt werden. Die Kugelgröße kann weiterhin abhängig sein von der Faserfeinheit, einer Kräuselung der verwendeten Faser oder deren E-Modul.
Aufgrund der Riesel- und Rollfähigkeit kann eine Vielzahl von Kugelgarnen nach der Erfindung in willkürlicher Verteilung, z. B. ungeordnet oder statistisch verteilt, in einer einzigen Schicht oder in mehreren Schichten übereinander abgelegt werden. Man kann somit eine Faserschicht mit einer entsprechenden Oberflächenstruktur, z. B. visuellem Eindruck, herstellen. Es kann jedoch auch eine dosierte, d. h. geordnete Ablage einer Vielzahl von Kugelgarnen in einer gewünschten vorgegebenen Anordnung der Kugelgarne, z. B. in einem Muster, reihenförmig, karreeförmig oder dergleichen erfolgen. Durch geordnete Ablage läßt sich das in Form der Kugelgarne vorliegende Fasermaterial in gewünschter Weise z. B. für eine Vernadlung in überraschender Weise dosieren. Das Fasermaterial kann daher genau an einem gewünschten Ort einer herzustellenden Faserschicht abgelegt und verfestigt oder auf einer Trägerschicht befestigt werden. Es kann eine Anordnung in z. B. parallelen Reihen, z. B. auch mit gegeneinander versetzten Kugelgarnen erfolgen, was bisher mit Fasergebilden von anderer Gestalt, wenn überhaupt, nur mit einem entsprechenden Aufwand möglich gewesen ist. So lassen sich z. B. gewebeähnliche Strukturen ausbilden. Es kann aber auch zunächst eine Schicht aus Kugelgarnen größeren Durchmessers dosiert abgelegt und dann darüber dosiert eine Schicht aus . kleineren Kugelgarnen oder die zwischen den größeren Kugelgarnen befindlichen Lücken mit kleineren Kugelgarnen dosiert ausgefüllt werden.

Claims

1. Sphärisches Faseraggregat, insbesondere für textile Flächengebilde, in welchem die Fasern miteinander verwickelt sind und das einen Durchmesser von mindestens 3 mm aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kugelgarn vorliegt, in welchem die Fasern mit einer Länge von mindestens 15 mm in einer nadelfähigen Dichte von 0,01 bis 0,1 gr/cm³ sphärisch verwickelt sind.

2. Faseraggregat nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kugelgarn aktiv nadelfähig ist-

3. Faseraggregat nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserlänge 40 bis 120 mm beträgt,

4. Faseraggregat nach einem der Patentansprüche 1-3; dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern sphärisch miteinander verschlungen oder eingerollt sind.

5. Faseraggregat nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kugelgarn einen Durchmesser bis zu 50 mm aufweist.

6. Faseraggregat nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kugetgarn einen kreisförmigen Querschnitt besitzt.

7. Faseraggregat nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kugelgarn kugelförmige Gestalt, z. B. mit einem Verhältnis von Breite zu Länge von 1 : 1 aufweist.

8. Faseraggregat nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kugelgarn ovale Gestait, z. B. mit einem Verhältnis von Breite zu Länge von 1 : 2 aufweist.

.9. Faseraggregat nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kugelgarn eine wurmförmige Gestalt, z. B. mit einem Verhältnis von Breite zu Länge von 1 : 3 bis 1 : 5, aufweist.

10. Faseraggregat nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die individuellen Fasern Einzelfasern sind.

11. Faseraggregat nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die individuellen Fasern des Kugelgarns schraubenlinienförmig ineinandergesponnene Einzelfasern enthalten.

12. Faseraggregat nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die individuellen Fasern des Kugelgarns mehrere miteinander unverdrillte, z. B. annähernd parallel liegende Einzelfasern enthält. ^Z

13. Faseraggregat nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kugelgarn als die individuellen Fasern natürliche Fasern, z. B. Baumwoll- oder Wollfasern, Tierhaare oder dergleichen, oder Synthesefasern oder ein Gemisch derselben enthält.

14. Faseraggregat nach Patentanspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Kugelgarn gekräuselte Fasern, z. B. gekräuselte Synthesefasern enthält.

15. Faseraggregat nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kugelgarn ein endliches Gebilde ist.

16. Faseraggregat nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kugelgarn riesel- oder rollfähig ist.

17. Faseraggregat nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kugelgarn ein Bindemittel enthält.

18. Faseraggregat nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kugelgarn schrumpffähige Fasern enthält.