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Dokumentenidentifikation DE69005796T2 09.06.1994
EP-Veröffentlichungsnummer 0428430
Titel Verstärkungsgarn für Verstärkungseinlagen oder technische Textilanwendungen und Verfahren zu dessen Herstellung.
Anmelder Lainiére de Picardie, S.A., Peronne, FR
Erfinder Groshens, Pierre, F-80200 Peronne, FR;
Covet, Fabrice, F-80240 Roisel, FR
Vertreter Grünecker, A., Dipl.-Ing.; Kinkeldey, H., Dipl.-Ing. Dr.-Ing.; Stockmair, W., Dipl.-Ing. Dr.-Ing. Ae.E. Cal Tech; Schumann, K., Dipl.-Phys. Dr.rer.nat.; Jakob, P., Dipl.-Ing.; Bezold, G., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat.; Meister, W., Dipl.-Ing.; Hilgers, H., Dipl.-Ing.; Meyer-Plath, H., Dipl.-Ing. Dr.-Ing.; Ehnold, A., Dipl.-Ing.; Schuster, T., Dipl.-Phys.; Vogelsang-Wenke, H., Dipl.-Chem. Dipl.-Biol.Univ. Dr.rer.nat.; Goldbach, K., Dipl.-Ing.Dr.-Ing.; Aufenanger, M., Dipl.-Ing.; Klitzsch, G., Dipl.-Ing., Pat.-Anwälte, 80538 München
DE-Aktenzeichen 69005796
Vertragsstaaten AT, BE, CH, DE, ES, FR, GB, GR, IT, LI, LU, NL, SE
Sprache des Dokument Fr
EP-Anmeldetag 31.10.1990
EP-Aktenzeichen 904030897
EP-Offenlegungsdatum 22.05.1991
EP date of grant 05.01.1994
Veröffentlichungstag im Patentblatt 09.06.1994
IPC-Hauptklasse D02G 3/40
IPC-Nebenklasse D02G 3/44   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft Verstärkungsgarne für Verstärkungseinlagen oder technische Textilanwendungen sowie deren Herstellungsverfahren.

Solche Garne sind dazu bestimmt, in ein Gewebe gewebt oder eingeführt zu werden. Sie werden häufig bei Artikeln verwendet, die als Verstärkungseinlagen von der Art für Schneiderleinen oder Brustverstärkung bestimmt sind. Sie verleihen den Erzeugnissen, in denen sie enthalten sind, ihre Festigkeit und ihre Beständigkeit.

In der Verstärkungseinlage verwendet man seit langer Zeit Fäden von Tiermähne, um diese Verstärkungsfäden herzustellen. Man hat bereits gesucht, diese natürlichen Fäden durch monofile Kunststoffäden zu ersetzen, die eine Festigkeit und eine Beständigkeit ähnlich den von Naturhaar darstellen. Die Verwendung dieser Kunststoffasern bleibt dennoch begrenzt, da die derart erhaltenen Fäden die Neigung haben, im Inneren des Gewebeaufbaus zu rutschen.

Um dieses Rutschen zu vermeiden, hat man vorgeschlagen, das Gewebe nach dem Webe- oder Strickvorgang mit beispielsweise Acrylharz zu verkleben. Dieses Verfahren erlaubt, das obengenannte Rutschen zu vermeiden, versteift aber das Gewebe, weil nach dem Verkleben die Fäden alle miteinander an ihrem Berührungspunkt verbunden sind. Dieses Verfahren erlaubt daher nicht Gewebe zu erhalten, die die erwünschte Elastizität und Festigkeit haben, wobei sie eine gute Weichheit und Biegsamkeit aufweisen.

Man hat auch in Betracht gezogen, die Gesamtheit zweier Fäden gleicher Länge zu verdrillen, beispielsweise einen monofilen Faden und einen haarigen Faden. Die rauhe Oberfläche des haarigen Fadens stellt das Nichtverrutschen des Verbundfadens sicher (FR-A-2 270 355). Ein solches Verfahren ist mit Fäden, die eine große Steifigkeit haben, nicht verwendbar die geradlinig bei einem Verdrillungsversuch liegen.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist ein Verbundverstärkungsgarn, das teilweise synthetisch ist und dessen Struktur das Rutschen in dem Gefüge des Gewebes oder des Strickgewebes verhindert, in dem es enthalten ist, wobei das Verkleben der Gesamtheit des Gewebes oder des Strickgewebes vermieden wird, in dem es enthalten ist.

Um dieses Problem zu lösen wird gemäß der Erfindung ein Verstärkungsgarn für Verstärkungseinlagen oder technische Textilanwendungen vorgeschlagen, das bestimmt ist, in ein Basistextil eingebracht zu werden, dadurch gekennzeichnet, daß es umfaßt einen synthetischen oder künstlichen Kernfaden, erste Umhüllungsfasern, die um den Kernfaden herum angeordnet sind, wobei die ersten Umhüllungsfasern an den Kernfaden mittels eines Klebemittels geklebt sind, wobei diese ersten Umhüllungsfasern Unebenheiten bilden, die dem Verstärkungsgarn ein Relief verleihen.

Die ersten Umhüllungsfasern können einen Faden bilden, der um den Kernfaden gewickelt ist. Sie können auch vereinzelt sein und mit dem Kernfaden gemäß einem Reibungsspinnverfahren verbunden sein.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt das Verstärkungsgarn zweite Umhüllungsfasern, die in den von dem Umhüllungsfaden gebildeten Unebenheiten angeordnet sind und bestimmt sind, den Griff des Verstärkungsgarns zu ändern.

Die Erfindung betrifft ebenfalls das Verfahren zum Herstellen eines Verstärkungsgarnes für Verstärkungseinlagen oder technische Textilanwendungen, bei dem erste Umhüllungsfasern um einen Kernfaden gewickelt werden, wobei die Gesamtheit aus Kernfaden-Umhüllungsfaden mit einem Klebemittel imprägniert, dann ausgedrückt und getrocknet wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform dieses Herstellungsverfahrens werden zweite Umhüllungsfasern in den von den ersten Umhüllungsfasern gebildeten Unebenheiten beispielsweise durch Reibungsspinnen, angeordnet.

Die Erfindung wird im einzelnen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:

Fig. 1 das Verstärkungsgarn der Erfindung gemäß einer ersten Ausführungsform darstellt.

Fig. 2A und 2B das Verstärkungsgarn der Erfindung gemäß einer zweiten Ausführungsform in Seitenansicht bzw. Schnittansicht darstellen.

Fig. 3 das Verstärkungsgarn der Erfindung bei einer dritten Ausführungsform darstellt.

Fig. 4A und 4B das Verstärkungsgarn der Erfindung gemäß einer vierten Ausführungsform in Seitenansicht bzw. Schnittansicht darstellen.

Fig. 5A und 5B das Verstärkungsgarn der Erfindung gemäß einer fünften Ausführungsform in Seitenansicht bzw. Schnittansicht darstellen.

Fig. 6A das Umspinnen des Umhüllungsfadens um den Kernfaden herum darstellt.

Fig. 6B das Verkleben des umspinnten Fadens darstellt.

Fig. 6C die Verbindung der Umhüllungsfasern auf dem Faden durch Reibungsspinnen darstellt.

Fig. 6D die Verbindung der zweiten Umhüllungsfasern durch Umspinnen des Fadens darstellt.

Das Verstärkungsgarn 1 für Verstärkungseinlagen oder technische Textilanwendungen ist dazu bestimmt, in ein Grundtextil eingefügt zu werden. Wenn dieses Grundtextil ein Gewebe ist, wird das Verstärkungsgarn 1 gewoben; wenn das Grundtextil ein Strickgewebe ist werden die Verstärkungsgarne in das Maschensystem eingefügt, ohne an der Bildung desselben teilzuhaben. Entsprechend der Bestimmung des Textils können sie parallel zu den Langreihen oder im Gegensatz senkrecht zu diesen eingeführt werden.

Die Verstärkungsgarne haben im allgemeinen einen größeren Durchmesser als 10 Hundertstel eines Millimeters.

Das Verstärkungsgarn umfaßt den synthetischen oder künstlichen Kernfaden 2 und erste Umhüllungsfasern 3, die um den synthetischen Kernfaden 2 herum angeordnet sind. Die ersten Umhüllungsfasern 3 sind mittels eines Klebemittels 4 auf den Kernfaden 2 geklebt. Der Kernfaden 2 ist allgemein monofil. Er kann jedenfalls auch multifil sein.

Der Kernfaden 2 wird aus einem synthetischen oder künstlichen Material hergestellt, wie Polyamid, Polyester oder Viskose.

Das Klebemittel 4, das das Kleben der ersten Umhüllungsfasern 3 auf dem Kernfaden sicherstellt, umfaßt ein wärmehärtbares Polymer. Es kann ferner auch oder alternativ ein vernetzbares Polymer umfassen. Das Kleben kann auch erhalten werden, indem ein heißschmelzbares Polymer oder heißschmelzbare Fasern, die in Mischung mit den ersten Umhüllungsfasern 3 verbunden sind oder parallel zu dem Kernfaden 2 zum Zeitpunkt des Umhüllens eingebracht werden, verwendet werden.

Die ersten Umhüllungsfasern 3 können einen Faden bilden, der um den Kernfaden 2 (Fig. 1, 3 und 5) herumgewickelt wird. Der Umhüllungsfaden 3 gibt dem Faden 2, 3 ein Relief. Diese zwei Fäden 2, 3, die durch Kleben verbunden sind, sind aneinander befestigt. Das derart hergestellte Relief des Fadens erlaubt sein Verhaken an dem Gewebegefüge des Gewebes, in das er eingesetzt ist, und verhindert daher sein Rutschen. Der Umhüllungsfaden 3 kann ausgehend von kurzen Fasern oder von Fäden hergestellt werden.

Die ersten Umhüllungsfasern 3 können auch vereinzelt sein oder mit dem Kernfaden gemäß dem Reibungsspinnverfahren verbunden sein. Diese Fasern 3 werden dann auf den Kernfaden 2 (Fig. 2 und 4) geklebt. Auf diese Weise liefern auch die ersten Umhüllungsfasern dem Faden ein Relief, das sein Verhaken in dem Gewebegefüge des Gewebes erlaubt, in das er eingebracht ist, und sein Rutschen verhindert.

Man verwendet hier den Ausdruck "vereinzelt" um den Zustand der bei dem Reibungsspinnverfahren verwendeten Fasern gegenüber Fasern zu qualifizieren, die einer Verdrehung ausgesetzt worden sind und einen Faden bilden oder noch gegenüber Filamenten großer Längen. Es ist besonders interessant, den Griff des Fadens zu verbessern, der mit den ersten Umhüllungsfasern 2, 3 ausgerüstet ist, indem zweite Umhüllungsfasern 5 verbunden werden, die in den Unebenheiten angeordnet werden, die durch die ersten Umhüllungsfasern 3 gebildet sind.

Die zweiten Umhüllungsfasern können einen Umhüllungsfaden bilden, der schraubenlinienförmig um die Gesamtheit aus Kernfaden-erstem Umhüllungsfaden 2, 3 (Fig. 3) gewickelt wird. In dem Fall, wo die ersten Umhüllungsfasern 3 selbst einen schraubenlinienförmig um den Kern 2 gewickelten Faden bilden, bildet die zweite Fadenumhüllung 5 vorzugsweise eine Schraubenlinie derselben Steigung. Er kann multifil sein.

Es ist ebenfalls möglich, vereinzelte, zweite Umhüllungsfasern 5 zu verwenden, die sich zwischen die von den ersten Umhüllungsfasern 3 gebildeten Unebenheiten einfügen.

Gemäß einer ersten nachfolgend beschriebenen Ausführungsform bilden die ersten Umhüllungsfasern 3 einen Faden (Fig. 1, 3 und 5).

Bei der Herstellung eines Verstärkungsgarns 1 für Verstärkungseinlagen oder technische Textilanwendungen wird ein Umhüllungsfaden 3 zuerst schraubenlinienförmig um einen Kernfaden 2 herumgewickelt. Die Vorrichtung, die diese Herstellungsphase durchführen kann, ist in der Fig. 6A dargestellt. Der Kernfaden 2 wird von der Spule 6 und der Umhüllungsfaden 3 von der hohlen Spule 7 zugeführt. Wenn der Kernfaden 2 multifil (2a, 2b) ist, wird er von mehreren Spulen zusammengesetzt, wie 6a und 6b.

Die Umspinnungsspindel 8 führt das Umwickeln des Umhüllungsfadens 3 schraubenlinienförmig um den Kernfaden 2 herum durch. Der Faden 2, 3, der derart erhalten wird, wird auf die Spule 9 aufgewickelt.

Nach dieser Umwicklungsphase oder dem Umspinnen wird die Gesamtheit aus Kernfaden 2 und Umhüllungsfaden 3 mit einem Klebemittel 4 imprägniert, dann ausgedrückt und getrocknet, was die relative Befestigung dieser zwei Fäden (Fig. 6B) erlaubt. Hierfür durchläuft der Faden 2, 3, der von der Spule 9 zugeführt wird, einen Imprägnationsbehälter 10, der mit einem Klebemittel 11 gefüllt ist, das ein wärmehärtbares Polymer und/oder ein wärmevernetzbares Polymer umfaßt. Der Faden 2, 3 wird dann zwischen den Walzen 12, 13 ausgedrückt und nachfolgend bei der Durchquerung des Ofens 14 getrocknet, dann auf die Spule 15 aufgewickelt.

Der Ausdruck "trocknen", der hier verwendet wird, umfaßt alle pysikalischen und chemischen Phänomene, die sich nach dem Kleben ergeben können, um die Adhäsion des Umhüllungsfadens 3 auf dem Kernfaden 2 zu erzeugen. Insbesondere kann beim Durchqueren dieses Ofens das Klebemittel Polymer vernetzen

Andere Verfahren der Verfestigung des Kernfadens mit den Umhüllungsfasern können verwendet werden, wie:

Imprägnieren von Fäden mit flüssigen Polymeren in der gelösten Phase.

Imprägnieren von Fäden mit heißschmelzbaren Polymeren, die im geschmolzenen Zustand in Berührung gebracht werden, sei es durch Imprägnieren in einem bei einer hohen Temperatur gehaltenen Behälter, sei es durch eine Spinndüse, sei es durch Aufstäuben.

Indem die heißschmelzbaren Fasern eingefügt werden, die an anderer Stelle heißgeschmolzen werden und das Kleben der Fäden untereinander oder der Umhüllungsfasern mit dem Kernfaden sicherstellen.

- Durch Imprägnieren mit Kunstharzen oder Polymeren, die auf Strahlung von der Art von UV-Strahlung, Mikrowellen, usw. empfindlich sind.

Das Klebemittel 4 kann ein wärmehärtbares Harz, beispielsweise ein Acrylharz, auf der Basis von Melanin, Formol, Polyester, usw... oder durch UV-Strahlung vernetzbare Polymere umfassen.

Gemäß einer zweiten Ausführungsform können die ersten Umhüllungsfasern 3 vereinzelt werden und mit dem Kernfaden gemäß dem Reibungsumspinnungsverfahren verbunden werden. Diese Fasern 3 werden dann auf den Kernfaden 2 geklebt. Die Umspinnungsphase der ersten Umhüllungsfasern, die oben (Fig. 3A) beschrieben worden ist, wird durch eine Umhüllungsphase der ersten Fasern 3 durch Reibungsumspinnen (Fig. 3C) ersetzt. Die anderen Verfahrensschritte sind dann unverändert.

Wenn die ersten Umhüllungsfaser 3 einen Faden bilden oder wenn sie vereinzelt sind und mit dem Kernfaden durch Reibungsumspinnen verbunden werden, ist es möglich, den Griff des Fadens zu verbessern, indem zweite Umhüllungsfasern 5 auf die ersten Umhüllungsfasern 3 aufgebracht werden. Die zweiten Umhüllungsfasern 5 werden in den Unebenheiten angeordnet, die von den ersten Umhüllungsfasern 3 gebildet werden. Sie können auf zwei Arten hergestellt werden:

Die zweite Umhüllung kann mit nichtzusammenhängenden Fasern gemäß dem Verfahren hergestellt werden, das als Reibungsspinnen (Fig. 6C) bekannt ist. Die Spule 15 des verklebten Fadens wird verwendet, um eine Spinnmaschine 16 zu versorgen, die durchlöcherte Spinntrommeln 17, 18 umfaßt. Diese Trommeln werden ebenfalls mittels Walzen mit einem Stapelfaserband 20 versorgt, wobei die Fasern 20 mit der verklebten Gesamtheit aus Kernfaden-Umhüllungsfasern 2, 3 verbunden werden. Die Fasern 20 bilden dann die zweiten Umhüllungsfasern 5, die in den Unebenheiten, die von dem Umhüllungsfaden 3 gebildet sind, angeordnet werden und bilden das in der Fig. 3 dargestellte Garn. Dieses zur Verwendung bereite Garn wird dann auf die Spule 24 aufgewickelt. Es ist ebenfalls möglich, Fasern 23 parallel zu dem Kern vor dem Anordnen der Umhüllungsfasern 5 einzubringen, um einen Griff besserer Qualität zu erhalten.

Die zweiten Umhüllungsfasern 5 können auch einen Faden bilden, der selbst um die Gesamtheit aus Kernfaden - ersten Umhüllungsfasern 2, 3 herumgesponnen wird (Fig. 6D). Die verklebte Gesamtheit aus Kernfaden- ersten Umhüllungsfasern 2, 3 wird dann verwendet, um eine Umspinnungsspindel 22 zusammen mit einer hohlen Spule 23 des Umhüllungsfadens 3 zu versorgen. Nach dem Umspinnen wird der erhaltene Faden auf eine Spule 24 aufgewickelt.

Der Kernfaden 2 ist ein Faden großer Feinheitsnummer, beispielsweise von 300 Dezitex. Die ersten Umhüllungsfasern 3 bilden vorzugsweise einen Faden mit einer Feinheitsnummer zwischen 100 und 150 Dezitex. Die zweiten Umhüllungsfasern können natürliche, künstliche oder synthetische mit Feinheitsnummern in der Größenordnung von 0,5 bis 9 Dezitex sein. Die von dem Umhüllungsfaden 3 gebildete Schraubenlinie weist vorzugsweise in der Größenordnung von 2 bis 5 Umläufen pro Millimeter auf.

Das synthetische Verstärkungsgarn 1, das derart erhalten wird, rutscht nicht in bezug auf das Gewebegefüge des Textils, in das es eingebracht ist, sein Griff wird hauptsächlich durch die Art der Umhüllungsfasern 5 bestimmt und kann daher frei gesteuert werden. Es kann vorteilhafterweise gesponnenes Pferdehaar ersetzen.

Der Kernfaden kann eine große Steifigkeit haben; die Länge des Umhüllungsfadens ist größer als diejenige des Kernfadens. Der Uinhüllungsfaden kann glatt sein.


Anspruch[de]

1. Verstärkungsfaden (1) für Verstärkungseinlagen oder technische Textilanwendungen, der dazu bestimmt ist, in ein Grundtextil eingebracht zu werden, dadurch gekennzeichnet, daß er umfaßt:

einen synthetischen oder künstlichen Kernfaden (2),

erste Umhüllungsfasern (3), die um den Kernfaden (2) herum angeordnet sind,

und daß die ersten Umhüllungsfasern (3) auf den Kernfaden (2) mittels eines Klebemittels (4) geklebt sind, wobei diese ersten Umhüllungsfasern Unebenheiten bilden, die dem Verstärkungsgarn ein Relief verleihen.

2. Verstärkungsgarn gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Umhüllungsfasern (3) einen Faden bilden, der um den Kernfaden (2) herumgewickelt ist.

3. Verstärkungsgarn gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Umhüllungsfasern (3) vereinzelt sind.

4. Verstärkungsgarn gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kernfaden (2) monofil ist.

5. Verstärkungsgarn gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kernfaden (2) mulifil ist.

6. Verstärkungsgarn gemäß einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kernfaden (2) aus Polyamid ist.

7. Verstärkungsgarn gemäß einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kernfaden (2) aus Polyester ist.

8. Verstärkungsgarn gemäß einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kernfaden (2) aus Viskose ist.

9. Verstärkungsgarn gemäß einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Klebemittel (4), das das Kleben der ersten Umhüllungsfasern (3) auf den Kernfaden (2) sicherstellt, ein heißschmelzbares Polymer umfaßt.

10. Verstärkungsgarn gemäß einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Klebemittel (4), das das Kleben der ersten Umhüllungsfasern (3) auf den Kernfaden (2) sicherstellt, ein wärmehärtbares Polymer umfaßt.

11. Verstärkungsgarn gemäß einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Klebemittel (4), das das Kleben der ersten Umhüllungsfasern (3) auf den Kernfaden (2) sicherstellt, ein vernetzbares Polymer umfaßt.

12. Verstärkungsgarn gemäß einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß es zweite Umhüllungsfasern (5) umfaßt, die in den Unebenheiten angeordnet sind, die von den ersten Umhüllungsfasern (3) gebildet sind, und dazu bestimmt sind, den Griff des Verstärkungsgarns zu verändern.

13. Verstärkungsgarn gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Umhüllungsfasern (5) einen zweiten Umhüllungsfaden bilden, wobei der zweite Umhüllungsfaden multifil ist.

14. Verstärkungsgarn gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Umhüllungsfasern (5) nicht zusammenhängend sind.

15. Verfahren zur Herstellung eines Verstärkungsgarns (1) für Verstärkungseinlagen oder technische Textilanwendungen, dadurch gekennzeichnet, daß:

erste Umhüllungsfasern (3) schraubenlinienförmig um einen Kernfaden (2) gewickelt werden,

die Gesamtheit aus Kernfaden (2) - Umhüllungsfasern (3) mit einem Klebemittel (4) imprägniert, dann ausgedrückt und getrocknet wird.

16. Herstellungsverfahren gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß zweite Umhüllungsfasern (5) in den Unebenheiten angeordnet werden, die von den ersten Umhüllungsfasern (3) gebildet werden.

17. Herstellungsverfahren gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Umhüllungsfasern (5) schraubenlinienförmig um den Kernfaden (2) herumgewickelt werden.

18. Herstellungsverfahren gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Umhüllungsfasern (5) mit der Gesamtheit aus Kernfaden (2) - ersten Umhüllungsfasern (3) durch Reibungsspinnen verbunden werden.







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