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Dokumentenidentifikation DE10139843B4 15.12.2005
Titel Polstervliesstoff
Anmelder Techtex GmbH Vliesstoffe, 09648 Mittweida, DE
Erfinder Böttcher, Peter, Dr., 09127 Chemnitz, DE;
Hunger, Manfred, 09112 Chemnitz, DE;
Fechtner, Dietmar, 09648 Altmittweida, DE
DE-Anmeldedatum 14.08.2001
DE-Aktenzeichen 10139843
Offenlegungstag 03.04.2003
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 15.12.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 15.12.2005
IPC-Hauptklasse D04H 11/08
IPC-Nebenklasse D04H 1/52   B68G 7/02   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Polstervliesstoff aus einem durch Fadenmaschen verfestigtes Fasermaterial mit dreidimensionaler Faseranordnung für den Einsatz als Unterpolsterstoff zur Substitution von PUR-Schaum im Automobilbau, im Fahrzeugbau allgemein sowie in der Polstermöbelbranche.

Bekannt sind u.a. Polstervliesstoffe aus Kunit- und Multiknit-Vliesstoffen, welche vorwiegend in Kaschierverbunden Einsatz finden (DE 195 34 252 A1). Innerhalb des Kunit-Prozesses erfolgt herstellungsbedingt nur eine geringe Faserumorientierung quer zur Verarbeitungsrichtung des längsorientierten Faserflores. Durch diese Faserorientierung sowie die festigkeits- bildenden Maschenstäbchen in Längsrichtung ist die Festigkeit der Erzeugnisse in Querrichtung eingeschränkt. Einer Verwendung als unkaschierte Polsterstoffe stehen oftmals die geringen Querfestigkeiten sowie hohen Querdehnungswerte dieser Produkte, welche durch die während der Weiterverarbeitung sowie im Gebrauch auftretenden Zugkräfte hervorgerufen werden, entgegen. Im Kaschierverbund nehmen die vorwiegend durch Heißschmelzkleber- oder Flammkaschierung mit dem Polsterstoff zusammengefügten Obermaterialien vorhandene Belastungen auf.

Eine Erhöhung der Querfestigkeit ergibt sich bei Maliknit-Vliesstoffen (DE 198 43 078 A1). Beim „Maliknit"-Vliesstoff führt der Einsatz des zum Vlies quergelegten Krempelflores zu einer Faseranordnung im Vliesstoff, die hohe Querfestigkeiten und geringe -dehnungen bedingen. Die Fasern sind in der Maschenschicht gleichzeitig in mehrere Maschenstäbchen und -reihen eingebunden. Dies ergibt ein isotropes Festigkeits- und Dehnungsverhalten dieser Vliesstoffe. Die Polschicht besteht aus räumlich diagonal zur Warenbahn angeordneten Fasern. Die Veränderung der Faserlage in der Polschicht von „parallelsenkrecht zur Warenbahn" hin zu „räumlich-diagonal" bedingt allerdings eine Verminderung der druckelastischen Eigenschaften.

Einsatz als Polstervliesstoff finden auch Nadelvliesstoffe mit dem Nachteil, daß die Fasern vorwiegend horizontal orientiert sind. Aus der DE 44 24 636 C2 ist beispielsweise ein Polsterstoff aus einem mehrschichtigen, voluminösen Kaschiervliesstoff bekannt, bei dem zwei Nähwirkvliesstoffe durch vertikale Faserpfropfen verbunden sind, die aus den Faserteilen der außenliegenden Fasermaschenschichten bestehen und sich bis in die Mitte der jeweils gegenüberliegenden Faserschicht erstrecken und somit durch eine dichtere Faseranordnung in der jeweiligen Faserschicht eine druckelastische Zone erzeugen. Wenn die Nadelvliesstoffe einen Beitrag zur Flächenstabilität leisten sollen, müssen sie stark

Aus der DD 203 575 ist ein nähgewirkter Polstoff zur Herstellung von Möbelbezügen bekannt, der aus einem Vlies und aus einem oder mehreren Fadensystemen besteht, von denen mindestens ein Fadensystem Polschlingen bildet und wobei das Vlies zusätzlich in sich verfestigt ist, in dem aus dem Vlies gezogene Faserbündel so angeordnet sind, dass sie sich von der den Polschlingen zugewandten Seite aus durch das Vlies hindurch erstrecken und aus diesen Faserbündeln auf der den Polschlingen abgewandten Seite Maschenstäbchen und Maschenreihen gebildet sind. Dabei besteht ein Teil oder die Gesamtheit der aus den Faserbündeln gebildeten Maschen zusätzlich noch aus den Fäden des Polfadensystems. Damit soll eine Erhöhung der Festigkeit und Erweiterung der Mustermöglichkeit des Polstoffes erreicht werden. Eine ausgeprägte Faserpolstruktur aus vertikal abstehenden Faserteilen mit einer sehr hohen Parallelität und gleichmäßige Höhe weist dieser Polstoff somit nicht auf. vernadelt werden und verlieren dabei an Volumen. Werden sie offen vernadelt und zusätzlich thermisch verfestigt, dann fehlt ihnen die Druckelastizität. Um eine gute Druckelastizität zu erreichen, werden Nadelvliesstoffe oder auch Nähwirkvliesstoffe (Malivlies) velourisiert. Damit wird die Druckelastizität erreicht, aber in der Fläche fehlt es an Stabilität und Elastizität.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Polstervliesstoff der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, der gegenüber bisher bekannten Polsterstoffen hinsichtlich seiner Nutzungseigenschaften die Vorteile einer hohen Querfestigkeit und Druckelastizität aufweist und kostengünstig herstellbar ist.

Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung der Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen beschrieben.

Der erfindungsgemäße Polstervliesstoff ermöglicht, die zunehmenden Forderungen an die Verarbeitungseigenschaften bezüglich Festigkeitsverhalten in Längs- und Querrichtung und einer hohen Druckelastizität hinsichtlich der Funktionseigenschaften zu erfüllen. Grund ist ein hoher Anteil der im Vliesstoff enthaltenen Gesamtfaserlänge, der senkrecht zum Vliesstoffquerschnitt und somit parallel zur Beanspruchungsaufnahme im Gebrauch angeordnet ist. Gleichzeitig ergibt der Effekt des Velourisierens durch Vernadeln eine Zusatzverfestigung der im Vliesquerschnitt horizontal angeordneten Fasern durch Ausbildung vertikaler Faserpfropfen und eine Fixierung des Bindefadensystems durch eingenadelte Faserteile aus dem Vliesquerschnitt; Effekte, die sich positiv in den Eigenschaftsverbesserungen hinsichtlich Maßstabilität, Querfestigkeit und Reduzierung der Maschenlaufneigung zeigen. Die kostengünstige Herstellung des Polstervliesstoffes, seine Anpassung an textile und nichttextile Verbundkomponenten sind weitere nennenswerte Vorteile.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die dazugehörige Zeichnung zeigt den schematischen Querschnitt des Polstervliesstoffes mit dreidimensionaler Faseranordnung aus einem auf einer Oberflächenseite velourisierten, durch Fadenmaschen verfestigten Vliesstoff.

Wie in der Fig. dargestellt, besteht der Polstervliesstoff aus einem mittels Bindefadenmaschen 2 verfestigten Vliesstoff 1, bei dem die Faserpolschicht 7 auf der Maschenseite 5 ausgebildet ist. Der Vliesstoff 1 wird bei dieser Ausführung von der Fadenstegseite 3 mit Nadeln senkrecht durchstochen, wobei die im Vliesquerschnitt horizontal angeordneten Fasern bzw. Faserteile 4 auf der Maschenseite 5 als eine Vielzahl vertikal abstehender Faserteile bzw. Faserschlingen 6 die Faserpolschicht 7 bilden.

Die auf der Maschenseite 5 befindliche Faserpolschicht 7 übernimmt beim Gebrauch des Polstervliesstoffes, z. B. im Polsterverbund mit dem Oberstoff, eine zusätzlich abfedernde, kraftaufnehmende Wirkung bei Druckbeanspruchungen einschließlich Dämm-, Isolations- und Feuchtetransportwirkung in den Hohlräumen zwischen den vertikal abstehenden Faserteilen 6. Dabei kann der erfindungsgemäße Polstervliesstoff mit dem Oberstoff so verbunden werden, daß entweder die Maschenseite 5, die Maschenstegseite 3 oder die Faserpolschicht 7 eine Oberflächenseite des Polsterverbundes bildet.

Erreicht wird diese Oberflächenstruktur mit einer Vielzahl abstehender Faserteile 6 durch einen als Velourisieren zu bezeichnenden Vernadelungsprozess. Dabei wird ein durch Fadenmaschen 2 verfestigter Vliesstoff 1 von der Maschenstegseite 3 mit senkrecht einwirkenden Nadeln durchstochen. Diese Nadeln haben an der Spitze eine gabelzinkenförmige Aussparung (Gabelnadeln) oder kurz nach der Spitze auf dem Dreikantschaft in gleichem Abstand von der Spitze je einen Widerhaken (Kranz- oder Kronennadeln). In diese Öffnungen der durchstechenden Nadeln gelangen parallel zum Vliesstoffquerschnitt angeordnete Fasern oder Faserteile 4, die beim Durchstechen der Nadeln aus dem Vliesstoffquerschnitt als Faserteile 6 herausgestoßen oder -gezogen werden. Diese vertikal zum Vliesstoffquerschnitt abstehenden Faserteile bzw. Faserschlingen 6 sind mit einer hohen Parallelität und Höhengleichmäßigkeit angeordnet und bilden die Faserpolschicht 7, wobei jedes Faserteil bzw. jede Faserschlinge 6 mit einem oder beiden Enden 8 im Vliesstoff 1 mechanisch eingebunden ist. In einer zweiten Ausführung wird beim Velourisieren von der Maschenseite 5 eingestochen, so daß dann die Faserpolschicht 7 auf der Maschenstegseite 3 angeordnet ist.

Üblicherweise arbeitet man bei der erfindungsgemäßen Oberflächenstrukturierung mit auf die Faserfeinheit des Vliesstoffes 1 abgestimmten feinen Gabel- oder Kronennadeln mit Stichdichten je cm2 Vliesstoff von 400 bis 1000 Stich/cm2 und mit Durchstichtiefen der Nadeln zwischen 4 bis 12 mm. Damit wird erreicht, dass mindestens 25% der im Vliesstoff 1 vorhandenen Faserlänge die vertikal zum Vliesstoffquerschnitt angeordneten Faserteile 6 und damit die Faserpolschicht 7 bilden. Für die Ausbildung einer sehr markanten Faserpolschicht 7 auf einer Oberflächenseite des Polstervliesstoffes werden die in den speziellen Strukturierungsnadelmaschinen aus dem Vliesstoffquerschnitt vertikal ausgetragenen Faserteile 6 in ein mitlaufendes Bürstenband eingetragen, um die vertikale Anordnung zu behalten und nicht umgelegt und dann durch folgende Nadeldurchstiche in schräger Lage fixiert zu werden.

Zur Erhöhung der Festigkeit und Druckelastizität des Polstervliesstoffes können im Vliesstoffquerschnitt bis zu 25% thermische Bindefasern enthalten sein, die einen zusätzlichen Bindeeffekt garantieren. Eine weitere Möglichkeit zur Verbesserung der Eigenschaften des Polstervliesstoffes ist durch die Anordnung zusätzlicher textiler und/oder nichttextiler Flächen gegeben. Diese können direkt im Vliesstoffquerschnitt und/oder auf der der Faserpolschicht 7 abgewandten Seite angeordnet sein. Als textile Flächen können beispielsweise Gewebe, Gewirke, Gestricke und Vliesstoffe oder auch thermoplastische Klebefolien oder Klebevliese eingesetzt werden, die bereits bei der Vliesstoffherstellung mit eingearbeitet werden können.

Ausführungsbeispiel

In einem Ausführungsbeispiel besteht der Polstervliesstoff aus einem durch Fadenmaschen 2 verfestigtem Vliesstoff 1. Dieser auch als Maliwatt bekannte Vliesstoff 1 hat eine Flächenmasse von 135 g/m2 und besteht aus Polyesterfasern der Feinheit 3,3 dtex im Vlies und einem Bindefaden aus Polyester der Feinheit 50 dtex. Die Verfestigungsparameter auf der Nähwirkmaschine sind eine Maschinenfeinheit 22F und eine Stichlänge von 1,2 mm. Dieser Maliwatt-Vliesstoff 1 wird auf einer Strukturierungsnadelmaschine mit folgenden Parametern vernadelt: Einstichseite: Maschenstegseite 3 Stichdichte: 600 Stich/cm2 Nadelart: Kronennadel 15 × 18 × 42 S111 Stichtiefe: 7 mm

Dieser Polstervliesstoff besitzt auf der Fadenmaschenseite 5 eine Faserpolschicht 7 aus vertikal angeordneten Faserteilen 6 mit einer Dichte von mindestens 2000 Faserteilen je cm2 Vliesstoffoberfläche und einer Höhe von mindestens 2 mm.

Gegenüber dem Ausgangsvliesstoff Maliwatt weist der Polstervliesstoff mit der erfindungsgemäßen Faserpoloberfläche folgende Eigenschaftsänderungen auf:

Zunahme der

  • – Dicke um 50%
  • – Höchstzugkraft quer um 75%
  • – relativen Zusammendrückbarkeit um 30%
  • – Druckelastizität um 45%.


Anspruch[de]
  1. Polstervliesstoff bestehend aus einem durch Fadenmaschen verfestigten Vliesstoff (1) der durch eine einseitig angeordnete Faserpolstruktur (7) gekennzeichnet ist, wobei die die Faserpolstruktur (7) bildenden und vertikal zum Vliesstoffquerschnitt angeordneten Faserteile bzw. Faserschlingen (6) über die gesamte Oberfläche der Faserpolstruktur (7) eine hohe Parallelität und Höhengleichmäßigkeit aufweisen, wobei pro cm2 Vliesstoffoberfläche mindestens 1200 vertikal abstehende Faserteile bzw. Faserschlingen (6) angeordnet sind und wobei die Faserteile bzw. Faserschlingen (6) mit einem Ende (8) der beiden Enden im Vliesstoffquerschnitt eingebunden sind.
  2. Polstervliesstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der Faserpole (6) vorzugsweise zwischen 1 bis 6 mm beträgt.
  3. Polstervliesstoff nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserpolstruktur (7) aus den Fasern eines Faser- oder Filamentvlieser gebildet ist.
  4. Polstervliesstoff nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mittels thermoplastischer Bindefasern eine thermische Fixierung und Verfestigung erfolgt.
  5. Polstervliesstoff nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich textile und/oder nichttextile Bahnen im Flächenquerschnitt und/oder der der Faserpolstruktur (7) abgewandten Seite angeordnet sind.
  6. Verwendung des Polstervliesstoffes nach einem der Ansprüche 1 bis 5 für den Einsatz als Unterpolstermaterial zur Substitution von PUR-Schaumstoffen, insbesondere im Fahrzeugbau und in der Polstermöbelbranche.
Es folgt ein Blatt Zeichnungen






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