DE3688644T2

DE3688644T2 - Zusammengesetztes Bahnmaterial für Kunstleder und Verfahren zur Herstellung desselben.

Info

Publication number: DE3688644T2
Application number: DE86307155T
Authority: DE
Inventors: Tateo Fujii; Yuzuru Honda; Koji Watanabe
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1985-09-27
Filing date: 1986-09-17
Publication date: 1994-01-13
Anticipated expiration: 2006-09-18
Also published as: EP0217593B1; US5112421A; EP0217593A2; EP0217593A3; JPS6278281A; DE3688644D1; CA1302067C; JPH041113B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbundmaterialbahn mit hoher Festigkeit und großer Weichheit und ein Verfahren zu dessen Herstellung. Die erfindungsgemaße Verbundmaterialbahn kann auch auf einfache Weise dünn, leicht und verschleißfest gemacht werden und ist besonders geeignet für Kunstleder.
Herkömmlicherweise ist qualitativ hochwertiges Kunstleder hergestellt worden, indem eine Vliesbahn aus ultrafeinen Fasern mit einem Binder imprägniert wurde. Jedoch beeinträchtigt eine große Menge an Binder die Weichheit und Geschmeidigkeit der Verbundmaterialbahn, und eine geringe Menge an Binder verleiht der Vliesbahn keine hohe Festigkeit und Verschleißbeständigkeit. Daher gab es bei einer herkömmlichen Vliesbahn nicht gleichzeitig hohe Weichheit und geringe Bruchdehnung, die für manche Verwendungszwecke beide notwendig waren.
Die US-A-4,368,227 offenbart Kunstleder, das ein gewebtes oder gewirktes Textilerzeugnis und ein Vlieserzeugnis umfaßt, das fest mit dem gewebten oder gewirkten Textilerzeugnis verbunden ist. Jedoch haben die Festigkeit, Verschleißbestandigkeit und Weichheit ihre eigenen Grenzen, da bei einem derartigen bekannten Textilerzeugnis eine große Menge Binder unverzichtbar ist. Der Grund dafür ist, daß bei den bekannten Vlieserzeugnissen sehr kurze Fasern (10 mm oder weniger) verwendet werden, um das Verflechten der kurzen Faser mit dem gewebten oder gewirkten Textilerzeugnis durch Wasserstrahl zu erleichtern. Die sehr kurzen Fasern bewirken die Schwäche der Verbundmaterialbahn und fallen leicht ab. Der bei der Herstellung dieser bekannten Erzeugnisse angewandte Hochdruckfluidstrahl ist nicht geeignet, kurze Fasern mit üblicher Länge (20 mm oder mehr) mit dem gewebtem und gewirktem Textilerzeugnis zu verflechten. Andererseits ist Vernadelung, die sich zum Verflechten kurzer Fasern mit üblicher Länge geeignet ist, für den gleichen Zweck nicht anwendbar, da es ein Zerreißen des gewebten oder gewirkten Textilerzeugnisses bewirkt. Des weiteren wird, wenn die zerrissenen Fasern an der Oberfläche der Verbundmaterialbahn frei liegen, das Aussehen stark beeinträchtigt.
Die JP-A-82/82583 beschreibt eine Verbundmaterialbahn, die ein gewebtes Basistextilerzeugnis aus Multifilamentgarnen und eine Faservliesbahn umfaßt, die Fasern aufweist, die mit dem Basistextilerzeugnis ineinandergeflochten sind. Für verbesserte Nahtfestigkeit und Falteigenschaften ist das Basistextilerzeugnis aus Multifilamentmaterialien mit ≤ 4d aufgebaut wird und einer Verdrillung von 100-1500 t/m (t/m = Twistanzahl pro Meter) unterworfen. Es gibt einen allgemeinen Hinweis auf die mögliche Verwendung von kontinuierlichen Vliesfilamenten, aber es werden kurze Fäden mit 3-10 mm empfohlen. Ebenso gibt es einen allgemeinen Hinweis auf Ineinanderflechten durch Vernadelung, aber es wird nur Ineinanderflechten mit einem Wasserstrahl beschrieben.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Kunstleder zu schaffen, das die bei den oben beschriebenen Produkten nach dem Stand der Technik auftretenden Probleme beseitigt und das hervorragende Weichheit, Festigkeit und Verschleißbeständigkeit aufweist.
Die vorliegende Erfindung schafft eine Verbundmaterialbahn, die ein gewebtes oder gewirktes Textilerzeugnis, eine Vliesschicht, mit dem genannten Textilerzeugnis verflochtene Fasern der Vliesschicht und einen Binder umfaßt, worin das genannte Textilerzeugnis zumindest teilweise aus einem hochverdrillten Multifilamentgarn aufgebaut ist und die Vliesschicht durch ein auf das Textilerzeugnis gelegtes faseriges Vliestextilerzeugnis erhalten wird, wobei die Vliesfasern der Vliesschicht der Verbundmaterialbahn zumindest 10 Fasern mit einer Länge von zumindest 20 mm pro cm² des Textilerzeugnisses bilden, Fasern der Vliesschicht zwischen Strängen des hochverdrillten Multifilamentgarns eintreten und daran verankert sind, ohne im wesentlichen durch die Stränge hindurchzugehen.
Die vorliegende Erfindung schafft auch ein Verfahren zur Herstellung einer Verbundmaterialbahn aus einem Textilerzeugnis, das entweder eine gewebte oder gewirkte Konstruktion ist, und eine Faservliesbahn, das die Schritte des Übereinanderlegens des genannten Textilerzeugnisses und der genannten Faservliesbahn und des Verankerns von Fasern aus der Faservliesbahn mit dem Textilerzeugnis durch Vernadeln und des Verbindens des Textilerzeugnisses und der Faservliesbahn mit einem Binder umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Textilerzeugnis zumindest teilweise aus hochverdrilltem Multifilamentgarn mit zumindest 700 t/m aufgebaut ist und die Faservliesbahn in der Verbundmaterialbahn zumindest 10 Fasern mit einer Länge von zumindest 20 mm pro cm² des Textilerzeugnisses aufweist, wobei das Vernadeln auf solche Weise durchgeführt wird, daß im wesentlichen das Verhaken von Filamenten des Multifilamentgarns vermieden wird, während bewirkt wird, daß Fasern des genannten Faservliesbahns verankert werden.
Fig. 1 zeigt einen vergrößerten (75-fach) Querschnitt eines Kunstrauhleders aus einer Verbundmaterialbahn gemäß vorliegender Erfindung. In dieser Zeichnung stellt (a) kurze Fasern dar, die mit der Kette (b&sub1;) und dem Schuß (b&sub2;) eines hochverdrillten Garns (b) verflochten sind, die ein Webtextilerzeugnis bilden. Die kurzen Fasern (a) und das Webtextilerzeugnis sind weiters mit einem Binder (c) verbunden. An der Oberfläche der Verbundmaterialbahn stellen die kurzen Fasern wollige Fasern dar.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren ist es wichtig, hochverdrilltes Garn zu verwenden. Beim Vernadeln passiert leicht, daß die kleinen Widerhaken der Haknadeln Fasern mit gewöhnlicher Dicke zerreißen, nicht aber dicke Fasern. Jedoch sind bei einem hochverdrillten Garn die Fasern im Garn selbst fest gebunden und wirken als eine einzige dicke Faser und können nicht von den kleinen Widerhaken verhakt werden. So verhaken die kleinen Widerhaken nur die Fasern der Vliesbahn und beschädigen das gewebte oder gewirkte Textilerzeugnis aus einem hochverdrillten Garn nicht. Die Verdrillrate beträgt zumindest 700 Twists pro Meter (in der Folge als t/m bezeichnet), mehr vorzuziehen mehr als 1000 t/m und am meisten vorzuziehen mehr als 1500 t/m. Wenn sie weniger als 700 t/m beträgt, neigt das verdrillte Garn dazu, während des Vernadelns durch die Widerhaken zerrissen zu werden. Aus diesem Grund ist die resultierende Verbundmaterialbahn schwach und neigt zu einer geringen Bruchdehnung. Des weiteren kommen die zerrissenen Fasern oft aus der Oberfläche heraus und verderben das Aussehen des Produkts, und verursachen weiters ein nicht notwendiges Verheddern mit den kurzen Fasern, wodurch die Verbundmaterialbahn steif wird. Jedoch verursacht auch eine zu hohe Verdrillungsrate Steifigkeit des Produkts und unzureichende Verflechtung mit den kurzen Fasern. Daher ist eine Verdrillungsrate von nicht mehr als 4000t/m vorzuziehen.
Es kann jede Art von hochverdrilltem Garn verwendet werden, wie etwa Multifilamentgarn, Spinnfasergarn oder ein Verbundgarn daraus. Jedoch ist Multifilamentgarn am meisten zu bevorzugen, da Spinnfasergarn dazu neigt, durch Nadeln beschädigt zu werden.
Das Gewicht des gewebten oder gewirkten Textilerzeugnisses beträgt vorzugsweise 20 bis 200 g/m², mehr vorzuziehen 30 bis 50 g/m². Wenn das Gewicht unter 20 g/m² liegt, kann die Abmessungsstabilität zu gering werden, um gleichmäßig mit einem Fasergewebe übereinanderlegt und verflochten zu werden. Mit anderen Worten, unvorteilhafte Knitter des Textilerzeugnisses verbleiben im Produkt. Andererseits kann, wenn das Gewicht des Textilerzeugnisses über 200 g/m² liegt, die Struktur des gewebten oder gewirkten Textilerzeugnisses zu dicht werden, um mit kurzen Fasern verflochten zu werden.
Für das gewebte oder gewirkte Textilerzeugnis kann jedes gewirkte Textilerzeugnis, wie Kettengewirke, Gestrick, beispielsweise Tricot, und Spitzengewirk oder ein Verbundgewirk daraus, und jede Art von Webtextilerzeugnis, wie glattes Gewebe, Twill, Satin oder Verbundgewebe daraus verwendet werden.
Es ist vorzuziehen, hochverdrilltes Garn für alle der Bestandteile des Textilerzeugnisses zu verwenden, beispielsweise als Kette und Schuß des gewebten Textilerzeugnisses. Jedoch können einige der Textilerzeugnisbestandteile nicht hochverdrilltes Garn sein. In einem solchen Fall sollten die Nadelwiderhaken parallel zur Ausrichtung eines derartigen anderen Garnes ausgerichtet sein. Die Widerhaken verhaken in Fasern nicht, die parallel dazu ausgerichtet sind. Die Nadel hat eine wirksame Halstiefe Da wie folgt:
Da=D cosR
worin D: tatsächliche Halstiefe
R Winkel zwischen der Ausrichtung des Widerhakens und der Faser
Durch die richtige Ausrichtung beschädigt der Widerhaken das gewebte oder gewirkte Textilerzeugnis nicht und dennoch wird die Wirkung des Ineinanderflechtens nicht verringert.
Als Schuß des gewebten Textilerzeugnisses wird vorzugsweise ein Co-verdrilltes Garn aus Garnen mit S- oder Z-Schlag oder ein Co-verdrilltes Garn aus Garnen mit S- und Z-Schlag, wie S-Z mit 1-1, 2-2, 4-4, verwendet. Durch diese Variationen kann Krepp- oder Streifenkreppverbundmaterial erhalten werden, indem latente Verdrehungsspannungen vor und nach dem Imprägnieren mit einem Binder abgebaut werden. Die Entwicklung eines derartigen Krepps kann mit der gleichen Behandlung durchgeführt werden wie die Behandlung für herkömmliches hochverdrilltes Gewebe (Knittern in heißem Wasser). Des weiteren wird, wenn die latenten Verdrehungsspannungen unter milden Bedingungen abgebaut werden, die Weichheit des Produkts stark verbessert, ohne daß sich aber Krepp entwickelt. Bei anderen Ausführungsformen, wie durch das Entwickeln von Krepp aus dem Textilerzeugnis, bevor es über das Fasergewebe gelegt wird, kann eine Erhöhung der Bruchdehnung des Endproduktes erreicht werden.
Die Gesamtdicke des hochverdrillten Garns kann 30 bis 300 Denier betragen. Geringere Dicke verbessert die Gleichmäßigkeit des Produkts, verursacht aber häufig Beschädigung des gewebten oder gewirkten Textilerzeugnisses. Größere Dicke kann ebenfalls Beschädigung des gewebten oder gewirkten Textilerzeugnisses verursachen, da die Nadel nicht über das dicke Garn gleiten kann. Ein am meisten bevorzugter Bereich liegt zwischen 50 und 150 Denier.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann die Belastung der Nadel im Vernadelungsschritt unerwartet verringert werden, und auch eine Wirkdichte von 40 Gauge oder 45 Gauge kann problemlos eingesetzt werden. Auf ähnliche Weise kann die Summe der Dichten von Kette und Schuß des Webtextilerzeugnisses mehr als 60 betragen, beispielsweise 120 Garne/Inch, in manchen Fällen mehr als 200 Garne/Inch. Diese Materialien mit hoher Dichte verbessern eher das Ineinanderflechten und die Festigkeit der Produkte.
Materialien für das gewebte und gewirkte Textilerzeugnis können willkürlich nach den Eigenschaften des Endprodukts gewählt werden. Beispielsweise können Kunstfasern wie Polyester, Polyamid, Polyacrylnitril und Aramid; Naturfasern wie Baumwolle, Wolle und Seide; regenerierte Fasern wie Rayon; und halbsynthetische Fasern wie Acetat verwendet werden.
Das Gewichtsverhältnis zwischen gewebtem oder gewirktem Textilerzeugnis und Vliesschicht im Endprodukt ist vorzugsweise kleiner als 70/100, mehr vorzuziehen von 10 bis 50/100. Wenn das Verhältnis größer als 70/100 ist, neigt die gewebte oder gewirkte Struktur dazu, an der Oberfläche des Endproduktes frei zu liegen.
Als die Fasern, welche die Vliesschicht bilden, sind feine Fasern mit nicht mehr als 0,8 Denier oder Verbundfasern, die in ein Bündel reiner Fasern mit nicht mehr als 0,8 Denier umwandelbar sind, vorzuziehen. Feine Fasern verbessern die Weichheit und Glätte von Kunstleder. Insbesondere verbessern Feinfasernoppen die Oberflächenerscheinung von künstlichem Rauhleder. Mehr vorzuziehen sollte der Denier der feinen Fasern nicht mehr als 0,4 Denier betragen, und es können 0,1 Denier, sowie sogar 0,001 Denier oder weniger verwendet werden. Jedoch kann die Verbundfaser, die in ein Bündel aus feinen Fasern umgewandelt werden kann, auch dick sein, beispielsweise hat sie 1 bis 10 Denier.
Eine Vliesschicht, die keine relativ langen Fasern mit mehr als 20 mm einschließt, weist schlechte Abriebbeständigkeit auf, da die Verflechtung der Fasern miteinander und mit dem Textilerzeugnis sehr schwach ist. Jedoch weist eine Vliesschicht mit relativ langen Fasern mit nicht weniger als 20 mm Länge deutlich verbesserte Abriebbeständigkeit. Die relativ langen Fasern erhöhen die Verankerungswirkung der Vliesschicht am Textilerzeugnis. Das heißt, durch die Verankerungswirkung werden auch relativ kurze Fasern daran gehindert, von der Verbundmaterialbahn abzufallen. Diese Verankerungswirkung ist sehr wichtig, da beim Herstellungsverfahren für Kunstleder, insbesondere für künstliches Rauhleder, eine beträchtliche Menge der Fasern, aus denen das Vlies besteht, beim Aufrauhen oder Spalten in sehr kurze Fasern zerschnitten werden. Die Anzahl an relativ langen Fasern (zumindest 20 mm Länge) sollte zumindest 10 Fasern/cm², vorzugsweise 50 Fasern/cm², mehr vorzuziehen 100 Fasern/cm² betragen.
Die Fasern der Vliesbahn, die in der Folge als "kurze Fasern" bezeichnet werden (weil sie dazu neigen, kürzer zu sein als jene des gewebten Textilerzeugnisses) sind vorzugsweise diejenigen, die zur Umwandlung in Bündel aus feinen Fasern fähig sind.
Als die Verbundfaser, die in Bündel aus feinen Fasern umwandelbar ist, können Mehrfachkernfasern wie vom Inseln-im-Meer-Typ, z. B. wie in der US-A-3,531,368 geoffenbart, und Fasern vom leicht trennbaren Typ, z. B. wie in der US-A-4,073,988 geoffenbart, verwendet werden. Als der Meerbestandteil, der aus der Faser vom Inseln-im-Meer-Typ zu entfernen ist, können ein, zwei, oder auch mehrere Fasern verwendet werden, die aus Polystyrolhomo- oder copolymer, PVA, Copolyester oder Copolyamid ausgewählt sind.
Durch Ineinanderflechten wird eine große Anzahl an kurzen Fasern durch die Struktur des gewebten oder gewirkten Textilerzeugnisses nach oben und unten geschickt, und die integrierte Bahn kann nicht abgezogen werden, ohne daß die Bahnstruktur zerreißt.
Bevorzugte Materialien für die feinen Fasern sind Polyester wie Polyäthylenterephthalat (in der folge als PET bezeichnet), Polybutylenterephthalat (PBT) und Polyesterelastomere; Polyamide wie Nylon 6, Nylon 66 und Polyamidelastomere; Polyurethan, Pololefin und Polyacrylnitril. Von diesen werden PET, PBT, Nylon 6 und Nylon 66 im Hinblick auf den Griff und das Aussehen des Endprodukts am meisten bevorzugt.
Als der Binder kann jedes elastische Binder wie Polyurethan, Styrol-Butiaden-Gummi, Nitril-Butadien-Gummi, Polyaminosäuren und Acrylbindemittel verwendet werden. Das elastische Binder kann dem Verbundmaterial durch Imprägnieren oder Beschichten mit einer Lösung oder Emulsion, wie einem Latex, zugeführt werden. Das Verfestigungsverfahren kann Naßkoagulatin oder Trocknen sein. Die Menge an angewandtem Binder ist vorzugsweise von 7 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Fasern. Diese Menge ist in etwa die Hälfte derjenigen, die bei der Herstellung herkömmlicher künstlicher Rauhleder verwendet werden, die kein Textilerzeugnis oder ein Textilerzeugnis wie das in der US-A-4368227 geoffenbarte einschließen.
Die Vliesbahn wird üblicherweise durch einen Karden-, Kreuzvliesmaschinen- oder Zufallsverfahren gebildet, wird über oder unter dem gewebten oder gewirkten Textilerzeugnis angeordnet und wird gemeinsam mit dem Material zumindest von einer Seite, vorzugsweise von beiden Seiten, vernadelt. Die Nadeln sollten bezogen auf die Art des Textilerzeugnisses ausgewählt werden, aber üblicherweise beträgt die Halstiefe der Widerhaken 30 bis 150 um, vorzugsweise 50 bis 100 um. Um Schädigung des Textilerzeugnisses durch die Nadeln zu verhindern, sollte die Ausrichtung der Widerhaken nicht senkrecht zum hochverdrillten Garn sein, das heißt ein Winkel zwischen den Ausrichtungen der Widerhaken und des hochverdrillten Garns sollte im Bereich von 10º bis 80º, am meisten bevorzugt bei 45º, liegen, um gute Ergebnisse zu bringen. In einem solchen Fall ist es vorzuziehen, daß alle Widerhaken in die gleiche Richtung ausgerichtet sind. Am meisten bevorzugt werden Nadeln mit je einem Widerhaken verwendet. Jedoch kann auch eine herkömmliche Art von Nadeln verwendet werden, die mehr als zwei Widerhaken aufweist.
Typische Kombinationen des Textilerzeugnisses und des Gewebes beim übereinanderlegen sind folgende:
1) W/F
2) W/F/W
3) F/W/F
4) W/F/F/W
5) W/F/W/F/W
worin W = Vliesbahn
F = Gewebtes oder gewirktes Textilerzeugnis.
Beispielsweise werden in Fall (1) ein Textilerzeugnis und eine Vliesbahn übereinandergelegt und dann vernadelt (verflochten). Durch das Vernadeln gehen die kurzen Fasern durch das Textilmaterial hindurch und werden mit diesem verflochten, und beide Oberflächen des Textilerzeugnisses sind mit den verflochtenen kurzen Fasern bedeckt. In Fall (4) gehen durch das ,Vernadeln einige kurze Fasern durch das obere Textilerzeugnis hindurch, aber nicht durch das untere Textilerzeugnis; das heißt, einige kurze Fasern sind zwischen den beiden Textilerzeugnissen eingeschlossen. So sind in allen diesen Fällen, sogar in den Fällen (3) und (4), beide Seiten eines jeden der Textilerzeugnisse mit den ineinandergeflochtenen kurzen Fasern gefüllt. Demgemäß sind alle der resultierenden Mehrfachschichtstrukturen von (3) bis (5) W/F/W/F/W. In Fall (5) ist ein Faservlies zwischen den beiden Textilerzeugnissen eingefügt, um die Dicke der eingeflochtenen Vliesschicht des mittleren Teils zu steuern. In den Fällen (3) bis (5) kann die vernadelte Bahn verwendet werden, wie sie ist, um ein dickes Produkt herzustellen, oder kann zwischen den beiden Textilerzeugnissen geteilt werden, um zwei dünne Produkte herzustellen. In Fall (3) muß, um die beiden Textilerzeugnisse zu trennen, ohne daß sie zerrissen werden, in gespalten werden, da sie fest mit der mittleren Vliesschicht verbunden sind. In Fall (4) kann die vernadelte Bahn zwischen den beiden Textilerzeugnissen getrennt werden, indem sie auseinandergezogen werden. Jedoch ist das Trennen umso schwieriger, je stärker die Verflechtung ist. Um dieses Problem zu vermeiden, sollte das Trennen vorzugsweise einmal durchgeführt werden, bevor die Verflechtung stark wird, wobei die getrennten Bahnen dann wieder aufeinandergelegt und wieder miteinander vernadelt werden. Auf diese Art werden in Fall (4) üblicherweise wiederholte Schritte von Vernadeln und Trennen angewandt, um zwei Bahnen zu erhalten, ohne die Bahnen beim Trennen zu beschädigen.
In jedem dieser Fälle kann die Vliesbahn vor dem übereinanderlegen vernadelt werden. Durch leichtes Vernadeln vor dem übereinanderlegen, kann ungünstiges Knittern des Textilerzeugnisses während des darauffolgenden Vernadelns verhindert werden. Das gilt besonders dann, wenn ein Kreuzvliesmaschinenprodukt verwendet wird, weil in einem solchen Fall aufgrund der Faserausrichtung der Bahn das Schrumpfen der Bahn durch Vernadeln in der Querrichtung größer ist als in der Längsrichtung, so daß es leicht zum Knittern des Textilmaterials kommt.
Um die kurzen Fasern in Bündel aus feinen Fasern umzuwandeln, ist es vorzuziehen, einen Bestandteil aus den Mehrkernverbundfasern zu entfernen. Üblicherweise wird das Entfernen durchgeführt, indem ein Bestandteil der Verbundfaser mit einem Lösungsmittel extrahiert wird. Jedoch kann das Entfernen in manchen Fällen durch Zersetzen eines Bestandteils durch Wärme oder eine Chemikalie wie Säure durchgeführt werden. Das Umwandeln kann durchgeführt werden, bevor oder nachdem der Binder zugeführt wird. Zur Herstellung von künstlichem Rauhleder wird die Oberfläche der Verbundmaterialbahn aufgerauht, üblicherweise mit Sandpapier.
Durch Aufrauhen nach dem Imprägnieren mit dem Binder können dichte Noppen auf der Oberfläche erhalten werden. Gemäß vorliegender Erfindung bewirkt die starke Verflechtung zwischen den Noppen und dem Basistextilmaterial hervorragende Verschleißbeständigkeit der Verbundmaterialbahn. Mit anderen Worten, die Noppen verflechten sich fest mit dem Basistextilerzeugnis und fallen nicht leicht ab.
In der Folge wird die Erfindung detaillierter unter Bezugnahme auf Beispiele beschrieben. Die physikalischen Eigenschaften der Verbundmaterialbahnen wurden nach den folgenden Verfahren bestimmt.
Drapiersteifigkeit: JIS (Japanische Industrienorm)-L1079, 5,17 (ein Verfahren, das im wesentlichen das gleiche wie ASTM D1388 ist, mit der Ausnahme, daß der Winkel von 41,5º auf 45º geändert wurde).
Festigkeit und Bruchdehnung: JIS-L1079, 5.12.1
Abriebbeständigkeit: Schwingzylinderverfahren nach ASTM D1175.
Luftdruck: 0,281 kg/cm²
Belastung: 0,454 kg
Abriebgeschwindigkeit (Hübe/min): 125 +/- 5
Umdrehung der Probe: 1 Umdrehung/100 Hübe (48 sek)
Hub: 2,54 cm
Papier: #400
Anzahl an relativ langen Fasern: Jede Probe wurde in ein quadratisches Stück mit 20cm · 20 cm geschnitten, das Polyurethan (PU) wurde mit Dimethylformamid herausgelöst, und getrocknet. Das 1cm · 1cm-Quadrat in der Mitte der PU-aufgelösten Platte wurde mit Tinte schwarz gefärbt. Die gefärbten Noppenfasern wurden mit einer Pinzette herausgezogen, und die Anzahl an relativ langen Fasern, d. h. Fasern mit einer Länge von mehr als 20 mm wurde gezählt. Nach dem Wiederholen dieses Verfahrens, und wenn die Anzahl der relativ langen Fasern größer als 10 war, wurde die Gesamtzahl der relativ langen Fasern im gefärbten Bereich aus dem Gesamtgewicht der herausgezogenen Fasern extrapoliert.

Beispiel 1

Verbundfasern vom Inseln-im-Meer-Typ (Inselbestandteil: Polyäthylenterephthalat; Meerbestandteil: Polystyrol: Insel/Meer-Gewichtsverhältnis: 80/20; Anzahl an Inseln: 16; Dicke der Verbundfaser: 3 Denier; Länge: 51 mm; Anzahl an Knittern: 14 Knitter/Inch) werden mit einer Karden- und eine Kreuzvliesmaschine in zwei Bahnen geformt und mit einer Nadeldichte von 100 Nadeln/cm² leicht vernadelt. Jede Bahn hatte ein Gewicht von 180 g/m². Ein glattes Gewebe aus untexturiertem hochverdrilltem Garn (Gewicht: 90 g/m²; Garnbestandteil: 76D-36 Filamente; Verdrillungsrate: 2000 t/m) wurde zwischen die beiden Bahnen eingefügt, so daß die Bahnen und das Textilmaterial übereinander lagen, um eine Bahn zu bilden. Als nächstes wurde die Bahn mit einer Nadeldichte von 2500 Nadeln/cm², Nadeltiefe von 7 mm und zufälligen Ausrichtung von Widerhaken vernadelt. Die resultierende Bahn war ohne Schädigung durch die Nadeln fest ineinandergeflochten und hatte ein Gewicht von 380 g/m². Die latente Verdrehungsspannung des hochverdrillten Garns, aus dem sie bestand, wurde abgebaut, indem die resultierende Bahn in heißes Wasser mit 98ºC getaucht wurde, und die Bahn wurde mit PVA-Lösung imprägniert und getrocknet. Der Feststoffanteil des imprägnierten PVA betrug 35% des Gewichts des Inselbestandteils. Als nächstes wurde die getrocknete Bahn mit einer Lösung von Polyurethan in DMF imprägniert und in Wasser koaguliert. Die koagulierte Bahn wurde wiederholt in heißes Wasser eingetaucht und ausgedrückt, und das PVA und das DMF wurden entfernt. Durch ein Aufrauhgerät wurden Noppen auf der Bahn gebildet, und die aufgerauhte Bahn wurde mit einem dispersen Farbstoff gefärbt, wobei ein Färbegerät vom Zirkulartyp verwendet wurde. Ein künstliches Rauhleder mit einer Dicke von 1,18 mm, einem Gewicht von 44g/m² und einer Dichte von 0,378 g/cm³ wurde erhalten. Das künstliche Rauhleder war, wie in Tabelle 1 gezeigt, weich, fest, hoch verschleißbeständig und wies eine geringe Bruchdehnung auf. Es war für Autoüberzüge, Sportschuhe und Überzüge für Möbel geeignet.

Vergleichsbeispiel 1

Das gleiche Verfahren wie in Beispiel 1 wurde wiederholt. Jedoch wurde das gewebte Textilerzeugnis aus hochverdrilltem Garn in Beispiel 1 durch einen gewöhnlichen Taft (Material: Polyäthylenterephthalat; Konstruktion: 75D-36f; Verdrillungsrate: 300) ersetzt. Die erhaltene Verbundmaterialbahn wies eine geringe Zugfestigkeit auf, hat eine relativ hohe Bruchdehnung und weiters waren zerrissene Taftfasern mit den feinen, kurzen Fasern verflochten und lagen an der Bahnoberfläche frei, was Steifigkeit und ungleichmäßiges Aussehen des Produktes mit sich brachte.

Vergleichsbeispiel 2

Die gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 wurden mit den Bahnen aus kurzen Fasern wiederholt, mit der Ausnahme, daß das gewebte Textilerzeugnis aus hochverdrilltem Garn nicht zwischen den Geweben eingefügt wurde. Die erhaltene Bahn hatte eine geringere Festigkeit, Verschleißbeständigkeit, und hatte eine zu hohe Bruchdehnung, um sie beispielsweise als einen Autoüberzug, für Sportschuhe oder als Überzug für Möbel verwenden zu können. TABELLE 1 Beispiel 1 Vergleichsbeispiele Gewicht (g/m²) Zugfestigkeit (kg/cm) längs quer Bruchdehnung (%) Custom-Abrieb (Zyklen) Biegesteifigkeit (mm) Aussehen gut schlecht Anzahl an relativ langen Fasern (Fasern/cm²)

Beispiel 2

Ein Filz vom W/F/F/W-Typ wurde unter Verwendung der/des gleichen Faserbahn und Textilgewebes wie in Beispiel 1 nach den folgenden Verfahren gebildet:
Bahn A: Herstellung einer vernadelten Bahn mit einem Flächengewicht von 250 g/m² bei einer Nadeldichte von 150 Nadeln/cm².
Bahn B: Darüberlegen von Bahn A über ein Textilerzeugnis und Vernadeln der beiden mit einer Nadeldichte von 150 Nadeln/cm² und einer Nadeltiefe von 7 mm.
Bahn C: Übereinanderlegen von zwei der Bahnen B in einer W/F/F/W-Anordnung und deren Vernadeln von einer Seite mit einer Nadeldichte von 200 Nadeln/cm².
Bahn B&sub1;: Abziehen von Bahn C zwischen den beiden Textilerzeugnissen
Bahn C&sub1;: Erneutes Darüberlegen von Bahn B&sub1; in einer W/F/F/W-Anordnung und Vernadeln von der gegenüberliegenden Seite mit einer Nadeldichte von 200 Nadeln/cm².
Bahn C&sub7;: Siebenmaliges Wiederholen der gleichen Verfahren, zum Herstellen der Bahnen B&sub1; und C&sub1; in der gleichen Reihenfolge.
Bahn C&sub7; wurde in warmes Wasser getaucht, getrocknet, und dann wurde der Meerbestandteil durch wiederholtes Eintauchen und Ausdrücken in Trichloräthylen entfernt. Als nächstes wurde die Bahn mit Polyurethanlösung imprägniert und in Wasser koaguliert, wie in Beispiel 1 beschrieben. Die koagulierte Bahn wurde getrocknet und durch Auseinanderziehen in zwei Bahnen getrennt.
Die getrennten Bahnen wurden auf beiden Oberflächen aufgerauht, in 98ºC warmem Wasser geknittert und getrocknet. Die erhaltene rauhlederartige Bahn war sehr geschmeidig, fest und zeigte ein hervorragendes und glänzenderes Aussehen als das Produkt von Beispiel 1. Seine Abriebbeständigkeit betrug mehr als 20 000 Zyklen. Die Anzahl an relativ langen Fasern war 78 Fasern, wenn 5,3 mg (72 Gew.-% der Vliesschicht des gefärbten Bereichs) Fasern herausgezogen wurden, was einer Anzahl an relativ langen Fasern von 108 Fasern/cm² entspricht.

Vergleichsbeispiel 3

Fasern vom Inseln-im-Meer-Typ mit einer Länge von 5 mm wurden in Wasser suspendiert und in ein papierartige Bahn mit einem Maschengitter geformt.
Die Fasern vom Inseln-im-Meer-Typ waren die gleichen wie in Beispiel 1 verwendeten, mit der Ausnahme, daß sie eine Länge von 5 mm, ein Insel/Meer-Verhältnis von 57/43 und eine Inselanzahl von 36 aufwiesen. Vier Lagen dieser Bahn wurden mit dem gleichen Textilerzeugnis wie in Beispiel 1 überlagert und vernadelt. Jedoch zeigten die meisten der Fasern keine Verflechtung miteinander und mit dem Textilerzeugnis, und am Ende des Vernadelungsvorgangs waren viele Fasern abgefallen. Des weiteren waren, wenn die vernadelte Bahn in warmes Wasser getaucht wurde, die meisten der verbleibenden kurzen Fasern vom Textilerzeugnis abgefallen, und auf eine Weiterbehandlung wurde verzichtet.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung einer Verbundmaterialbahn aus einem Textilerzeugnis, das entweder eine gewebte oder gewirkte Konstruktion aufweist, und einer Faservliesbahn, welche die Schritte des Übereinanderlegens des genannten Textilerzeugnisses und der genannten Faservliesbahn, des Verankerns von Fasern der Faservliesbahn mit dem Textilerzeugnis durch Vernadelung und des Bindens des Textilerzeugnisses und der Faservliesbahn mit einem Binder umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Textilerzeugnis zumindest teilweise aus hochverdrilltem Multifilamentgarn mit zumindest 700 t/m konstruiert ist und die Faservliesbahn in der Verbundmaterialbahn zumindest 10 Fasern mit zumindest 20 mm Länge pro cm² des Textilerzeugnisses aufweist, wobei das Vernadeln auf eine solche Weise durchgeführt wird, daß das Verhaken von Filamenten des Multifilamentgarns im wesentlichen verhindert wird, wohingegen bewirkt wird, daß Fasern der genannten Faservliesbahn verankert werden.

2. Verfahren zur Herstellung einer Verbundmaterialbahn nach Anspruch 1, worin die durchschnittliche Dicke der Fasern, die die genannte Faservliesbahn bilden, nicht mehr als 0,8 Denier (0,88 dtex) beträgt.

3. Verfahren zur Herstellung einer Verbundmaterialbahn nach Anspruch 1 oder 2, worin die Fasern, welche die genannte Faservliesbahn bilden, Fasern sind, die in feine Fasern mit nicht mehr als 0,8 Denier (0,88 dtex) umgewandelt werden können und deren Umwandlung nach dem genannten Vernadeln durchgeführt wird.

4. Verfahren zur Herstellung einer Verbundmaterialbahn nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches zusätzlich eine Verdrehspannungsentlastungsbehandlung des genannten hochverdrillten Garns zur Aufhebung von Verdrehspannungen einschließt, welche Behandlung nach dem genannten Vernadeln durchgeführt wird.

5. Verfahren zur Herstellung einer Verbundmaterialbahn nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Verdrillungsrate des hochverdrillten Garns nicht kleiner als 1000 t/m ist.

6. Verfahren zur Herstellung einer Verbundmaterialbahn nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Verdrillungsrate des hochverdrillten Garns nicht höher als 4000 t/m ist.

7. Verfahren zur Herstellung einer Verbundmaterialbahn nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin sowohl die Kette als auch der Schuß des genannten Textilerzeugnisses aus hochverdrillten Multifilamentgarn besteht.

8. Verfahren zur Herstellung einer Verbundmaterialbahn nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin das Vernadeln mit Nadeln durchgeführt wird, deren Haken weder parallel noch senkrecht zur Maschinenrichtung ausgerichtet sind.

9. Verfahren zur Herstellung einer Verbundmaterialbahn nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die genannte Faserbahn vernadelt wird, bevor die genannte Faserbahn und das genannte Textilerzeugnis übereinandergelegt werden.

10. Verfahren zur Herstellung einer Verbundmaterialbahn nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin zumindest zwei Textilerzeugnisse verwendet werden und die resultierende Struktur in einem Bereich zwischen den beiden Textilerzeugnissen gespalten wird, um zwei Verbundmaterialbahnen herzustellen.

11. Verfahren zur Herstellung einer Verbundmaterialbahn nach Anspruch 10, worin ein kombinierter Schritt aus dem genannten Vernadeln und dem genannten Spalten zumindest zweimal wiederholt wird.

12. Verbundmaterialbahn, die ein gewebtes oder gewirktes Textilerzeugnis, eine Vliesschicht, deren Fasern mit dem genannten Textilerzeugnis verankert sind, und einen Binder umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Textilerzeugnis zumindest teilweise aus einem hochverdrillten Multifilamentgarn mit zumindest 700 t/m konstruiert ist und die Vliesschicht aus einem Faservliesmaterial erhalten wird, das auf dem Textilerzeugnis liegt, wobei die Vliesfasern der Vliesschicht der Verbundmaterialbahn zumindest 10 Fasern mit zumindest 20 mm Länge pro cm² des Textilerzeugnisses bilden, Fasern der genannten Vliesschicht zwischen Strängen des hochverdrillten Multifilamentgarns hindurchgehen und daran verankerte sind, im wesentlichen ohne durch die Stränge hindurchzugehen.

13. Verbundmaterialbahn nach Anspruch 12, worin die Anzahl an Fasern mit einer Länge von zumindest 20 mm zumindest 50 Fasern/cm² beträgt.

14. Verbundmaterialbahn nach Anspruch 13, worin die Anzahl an Fasern mit einer Länge von zumindest 20 mm zumindest 100 Fasern/cm² beträgt.

15. Verbundmaterialbahn nach einem der Ansprüche 12 bis 14, worin die durchschnittliche Dicke der Fasern, die die genannte Vliesschicht bilden, nicht mehr als 0,8 Denier (0,88 dtex) beträgt.

16. Verbundmaterialbahn nach einem der Ansprüche 12 bis 15, worin die Verdrillungsrate des genannten hochverdrillten Garns zumindest 1000 t/m beträgt.

17. Verbundmaterialbahn nach einem der Ansprüche 12 bis 16, worin die Verdrillungsrate des genannten hochverdrillten Garns nicht mehr als 4000 t/m beträgt.

18. Verbundmaterialbahn nach einem der Ansprüche 12 bis 17, worin sowohl die Kette als auch der Schuß des genannten Textilerzeugnisses aus hochverdrilltem Mulitfilamentgarn besteht.