DE20104147U1

DE20104147U1 - Vlies- und Teppichflächenmaterial mit synthetischen Mehrkomponentenfasern

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Publication number: DE20104147U1
Application number: DE20104147U
Authority: DE
Original assignee: Beaulieu Nylon N V
Current assignee: Beaulieu Nylon N V
Priority date: 2001-03-09
Filing date: 2001-03-09
Publication date: 2002-07-11
Anticipated expiration: 2011-03-10

Description

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&ldquor;Vlies- und Teppichflächen material mit synthetischen Mehrkomponentenfasern"

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Vlies- und Teppichflächenmaterial mit synthetischen Mehrkomponentenfasern

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Vlies- und Teppichflächenmaterial, insbesondere ein Vliesbodenmaterial, mit synthetischen Fasern.

Vlies- und Teppichflächenmaterialien der eingangs genannten Art werden in großer Menge hergestellt, um insbesondere als Teppich konfektioniert oder als Teppichbodenmaterial verwendet zu werden. Da das Vlies- und Teppichflächenmaterial, insbesondere in Form von Teppichen und Teppichböden, sowohl funktioneile als auch ästhetische Anforderungen erfüllen muss, ist es wichtig, ein entsprechend qualitativ hochwertiges Vlies- und Teppichflächenmaterial mit ansprechendem optischen Eigenschaften bereitzustellen. Ein herkömmliches Vlies- und Teppichflächenmaterial, das in vielen Teppichen und Teppichböden Anwendung findet, besteht aus schmelzgezogenen synthetischen Fasern, wobei Nylon (Polyamid) als Ausgangsmaterial verwendet wird. Die aus diesen Nylonfasern gefertigten Vlies- und Teppichflächenmaterialien, beispielsweise Teppiche und Teppichbodenmaterialien, zeigen eine hohe mechanische Widerstandsfähigkeit sowie eine ansprechende dauerhafte Farbstabilität nach dem Einfärben. Neben diesen positiven Eigenschaften der verwendeten Nylonfasern zwingt jedoch die teure Herstellung und somit der hohe Preis für das Nylon die Herstellerindustrie für Vlies- und Teppichflächenmaterialien dazu, andere Materialien zu verwenden, die preisgünstiger sind und zumindest näherungsweise gleiche Eigenschaften gegenüber dem Nylon aufweisen.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Vlies- und Teppichflächenmaterial bereitzustellen, das insbesondere die für Teppiche und Teppichböden erforderlichen Eigenschaften aufweist und aus einem preisgünstigeren Rohmaterial hergestellt ist, wobei insbesondere dünne und widerstandsfähige Fasern Verwendung finden.

Im Hinblick auf die zuvor aufgeführte Problematik, stellt die vorliegende Erfindung ein Vlies- und Teppichflächenmaterial der eingangs genannten Art bereit, das sich dadurch auszeichnet, dass die synthetischen Fasern Mehrkomponentenfasem mit einer Stärke von 17,5 Denier oder weniger mit einem Mantelbereich und einem Kernbereich sind, wobei der Mantelbereich und der Kernbereich aus unterschiedlichen Polymermaterialien aufgebaut sind.

Durch die vorliegende Erfindung wird ein Vlies- und Teppichflächenmaterial bereitgestellt, das sich insbesondere als Teppichmaterial oder als Teppichbodenmaterial einsetzen lässt und eine synthetische Mehrkomponentenfaser mit einer Stärke von höchstens 17,5 Denier umfasst, so dass jeweils der Mantelbereich und der Kernbereich aus unterschiedlichen Polymeren hergestellt sind, um damit gezielt die Eigenschaften des Vlies- und Teppichflächenmaterials durch ein entsprechendes Mischverhältnis zwischen dem Kernbereich und dem Manteibereich einzustellen. So kann beispielsweise das im Wesentlichen den Mantelbereich bildende Polymermaterial so gewählt sein, um das gewünschte mechanische und/oder optische Verhalten festzulegen, während der Kernbereich aus einem preisgünstigeren, sozusagen als Füllmaterial dienenden Polymermaterial gebildet sein kann, wodurch das Vlies- und Teppichflächenmaterial preisgünstiger bereitgestellt werden kann. Insbesondere werden in der vorliegenden Erfindung Mehrkomponentenfasern mit einer Massendichte von 17,5 Denier oder weniger verwendet, die im Vergleich mit stärkeren Fasern eine voluminösere bzw. flauschigere Struktur des Vlies- und Teppichflächenmaterials erlauben. Andererseits können die Mehrkomponentenfasern erfindungsgemäß zu einem sehr dichten Vlies- und Teppichflächenmaterial verarbeitet werden, so dass sich ein äußerst widerstandsfähiges und langlebiges Material bei gleichzeitig ausgeprägter Verformbarkeit ergibt.

In einer weiteren Ausführungsform ist das Polymermaterial des Mantelbereichs im Wesentlichen Polyamid (Nylon).

Durch die Wahl von Polyamid als das im Wesentlichen den Mantelbereich bildende Polymermaterial erhält das erfindungsgemäße Vlies- und Teppichflächenmaterial, beispielsweise in Form eines Teppichs oder eines Teppichbodens, Eigenschaften, die denen eines konventionellen Vlies- und Teppichflächenmaterials mit vollständig aus Polyamid hergestellten synthetischen Fasern im Wesentlichen entsprechen, da die Eigenschaften des Vlies- und Teppichflächenmaterials im Wesentlichen durch die Eigenschaften des Mantelbereichs der synthetischen Mehrkomponentenfasern bestimmt sind.

In einer weiteren Ausbildung ist das Vlies- und Teppichflächenmaterial aus Mehrkomponentenfasern gebildet, die zwei Polymerfasern enthalten.

Das Vorsehen einer synthetischen Zweikomponentenpolymerfaser erlaubt die Herstellung eines Vlies- und Teppichflächenmaterials, bei dem ein Teil einer relativ teuren Rohmaterialkomponente, beispielsweise Polyamid, deutlich verringert werden kann, indem diese durch eine zweite preisgünstigere Komponente ersetzt ist.

In einer weiteren Ausführungsform weist die synthetische Faser eine im Wesentlichen trilobale Struktur auf.

Durch die trilobale Struktur der synthetischen Faser wird zum einen eine hohe mechanische Stabilität und zum anderen eine große Oberfläche, die das optische Erscheinungsbild des Vlies- und Teppichflächenmaterials in einfacher Weise gestaltbar macht, erreicht.

In einer weiteren Ausführungsform zeichnet sich das erfindungsgemäße Vlies- und Teppichflächenmaterial dadurch aus, dass die synthetische Faser eine im Wesentlichen trilobale Struktur aufweist.

In einer weiteren Ausführungsform weist der Kernbereich der synthetischen Mehrkomponentenfaser im Wesentlichen eine trilobale Struktur auf.

Durch die trilobale Struktur des Kernbereichs ergibt sich ein relativ großer Oberflächenbereich, der im Eingriff mit dem Mantelbereich steht, und der somit eine gewisse "Verzahnung" mit dem Mantelbereich zeigt, so dass eine ausreichend hohe Festigkeit zwischen dem Kembereich und dem Mantelbereich erreicht wird.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist die trilobale Struktur des Kernbereichs im Wesentlichen zur trilobalen Struktur des Mantelbereichs ausgerichtet.

Durch diese "konzentrische" Anordnung des Kernbereichs zur trilobalen Struktur des Mantelbereichs lässt sich zum einen der Volumenanteil des Kernbereichs auf einen relativ hohen Wert festlegen, und zum anderen ergibt sich eine hohe mechanische Stabilität der Mehrkomponentenfaser gegenüber Torsionsbelastungen.

In einer weiteren Ausführungsform ist der Mantelbereich so ausgestaltet, dass dieser den Kernbereich im Wesentlichen vollständig umschließt.

Durch diese erfindungsgemäße Ausführungsform wird erreicht, dass die Eigenschaften des Vlies- und Teppichflächenmaterials, das aus den Mehrkomponentenfasern hergestellt ist, im Wesentlichen Eigenschaften aufweist, die durch das Material im Mantelbereich bestimmt sind.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst der Kernbereich eine Polypropylenkomponente.

Durch Verwendung von Polypropylen als das Kernmaterial ist in dem erfindungsgemäßen Vlies- und Teppichflächenmaterial der Anteil an relativ teurem Mantelmaterial deutlich verringert, so dass das erfindungsgemäße Vlies- und Teppichflächenmaterial kostengünstiger herstellbar ist und im Wesentlichen die gleichen Eigenschaften aufweist wie ein Vlies- und Teppichflächenmaterial, das aus durchgängig aus einem einzigen Polymer gefertigten Fasern hergestellt ist.

In einer weiteren Ausführungsform liegt das Gewichtsverhältnis pro Längeneinheit zwischen dem Kernbereich und dem Mantelbereich im Bereich von ca. 50 % zu 50 % bis 10% zu 90%.

Durch die variable Gestaltung des Mantel- und Kernbereichs in dem oben angegebenen Verhältnisbereich lässt sich je nach Anforderungen ein Optimum im Hinblick auf geforderte Eigenschaften des aus den Fasern zu fertigenden Vlies- und Teppichflächenmaterials erhalten.

In einer bevorzugten Ausführungsform liegt das Gewichtsverhältnis pro Längeneinheit zwischen dem Kernbereich und dem Mantelbereich im Bereich von ca. 35 % zu 65 % bis ca. 20 % zu 80 %.

Mit dem angegebenen Gewichtsverhältnisbereich lassen sich insbesondere bei Verwendung von Polyamid als Mantelbereichsmaterial und Polypropylen als Kernbereichs-

material eine deutliche Verringerung der Kosten bei Einhaltung der geforderten mechanischen und optischen Eigenschaften des Vlies- und Teppichflächenmaterials erreichen.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Kembereich Polypropylen und der Mantelbereich Nylon (PA6) in einem Gewichtsverhältnis von ca. 28 % zu 72 % bis ca. % zu 68 %. Diese Ausführungsform erlaubt das Bereitstellen eines Vlies- und Teppichflächenmaterials, das im Wesentlichen die gleichen Eigenschaften eines aus vollständig Polyamidfasern hergestellten Vlies- und Teppichflächenmaterials aufweist, wobei der Anteil an teurem Polyamid deutlich reduziert ist.

Weitere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung sowie aus den anhängigen Schutzansprüchen. Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung mit Bezug zu der begleitenden Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben, wobei

Fig. 1 eine schematische Querschnittsdarstellung mehrerer Zweikomponentenfasern, die in dem erfindungsgemäßen Vlies- und Teppichflächenmaterial verwendet sind, ist; und

Fig. 2 eine schematische Querschnittsdarstellung mehrerer Zweikomponentenfasern mit einem größeren Kernbereich als in Fig. 1 ist.

Im Weiteren wird die vorliegende Erfindung anhand eines Teppichmaterials als das Vlies- und Teppichflächenmaterial beschrieben, wobei die vorliegende Erfindung jedoch nicht auf Teppichmaterial und/oder Teppichbodenmaterial eingeschränkt ist. Das erfindungsgemäße Vlies- und Teppichflächenmaterial umfasst jegliches Material, das durch Weben, Knüpfen, Schmelzen, und diverse andere, dem Fachmann auf diesem Gebiet vertraute Herstellungsarten hergestellt wird.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Querschnittsansicht mehrerer Zweikomponentenfasern, aus denen das erfindungsgemäße Teppichmaterial hergestellt ist. In Fig. 1 umfassen Zweikomponentenfasern 100 mit einer Stärke von 17,5 Denier oder weniger einen Kernbereich 102 sowie einen Mantelbereich 101. Der Mantelbereich 101 zeigt nach außen hin eine mehr oder weniger ausgeprägte trilobate Struktur, d.h. eine Struktur mit

drei Lappen bzw. keulenförmigen Ausbauchungen, die jeweils näherungsweise einen gleichen Winkelabstand voneinander aufweisen. Ein näherungsweise gleicher Winkelabstand bedeutet in diesem Zusammenhang, dass durchaus deutliche Abweichungen zwischen einzelnen Fasern auftreten können, dass jedoch Mittelwerte von Gruppen vieler Fasern bis auf wenige Winkelgrade gleich sind. In der dargestellten Ausführungsform weist der Kernbereich 102 eine ausgeprägtere trilobale Struktur auf, wodurch sich ein großer Oberflächenkontaktbereich zwischen dem Mantelbereich 101 und dem Kern bereich 102 ergibt. Dieser große Oberflächenkontaktbereich sichert eine hohe mechanische Stabilität und eine gute Haftung des Mantelbereichs 101 an dem Kernbereich 102. Wie aus dem in Fig. 1 dargestellten Maßstab ersichtlich ist, beträgt die Abmessung einer Zweikomponentenfaser des erfindungsgemäßen Teppichmaterials ca. 1-1,5 mm. Das erfindungsgemäße Teppichmaterial kann jedoch aus dickeren oder dünneren Zweioder Mehrkomponentenfasern hergestellt sein, abhängig von den geforderten Eigenschaften und Verwendungszwecken des Teppichmaterials.

In der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform besteht der Mantelbereich 102 im Wesentlichen aus Polypropylenmaterial, wohingegen der Mantelbereich 101 im Wesentlichen aus Polyamid (Nylon) (industrielle Bezeichnung PA/6) besteht. Die synthetische Mehrkomponentenfaser, in dem gezeigten Beispiel eine Zweikomponentenfaser, wird beispielsweise mittels eines Schmelzziehverfahrens unter Verwendung einer geeigneten Spinndüse durchgeführt und ist dem Fachmann auf diesem Gebiet wohl bekannt. In dem vorliegenden Beispiel beträgt der Gewichtsanteil des Polypropylenkerns etwa 30 % ± 3 %, und der Gewichtsanteil des Polyamids im Mantelbereich 101 etwa 70 % ± 3 %. Aufgrund dieser Anordnung ergeben sich für das erfindungsgemäße Teppichmaterial Eigenschaften hinsichtlich Erscheinungsform, mechanischem und chemischem Verhalten, das einem Teppichmaterial, das aus Polyamidfasern hergestellt ist, nahezu identisch ist.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Mantelbereich 101 den Kernbereich 102 im Wesentlichen vollständig umschließt, so dass zum einen eine hohe mechanische Stabilität gewährleistet ist, die insbesondere ein Brechen der Faser verhindert, sowie ein Verhalten beispielsweise beim Einfärben der Fasern ergeben, das im Wesentlichen durch das Material des Mantelbereichs 101 bestimmt ist. Insbesondere ist es vorteilhaft, dass der Kernbereich 102 eine trilobale Struktur aufweist, die im Wesentlichen mit der trilobalen

Struktur des Mantelbereichs 101 übereinstimmt, so dass sich eine hohe Stabilität gegenüber Torsionskräften ergibt. Damit ist eine große Langlebigkeit des erfindungsgemäßen Teppichmaterials sichergestellt, wobei gleichzeitig der Anteil an teurem Rohstoff verringert ist.

Fig. 2 zeigt schematisch Querschnitte von Zweikomponentenfasern 200, die in einem erfindungsgemäßen Teppichmaterial verwendet ist, wobei im Gegensatz zu Fig. 1 das Gewichtsverhältnis von Material im Kernbereich 202 zu dem Material im Mantelbereich

201 ca. 50:50 beträgt. In der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform enthält der Kernbereich 202 im Wesentlichen Polypropylen und der Mantelbereich 201 im Wesentlichen Polyamid. Durch den im Vergleich zu Fig. 1 vergrößerten Kernbereich 202 treten die Materialeigenschaften des Mantelbereichs weniger dominant zu Tage, so dass Eigenschaften des Teppichmaterials, beispielsweise hinsichtlich der Farbgebung und der Farbkonstanz, der mechanischen Steifigkeit bzw. Verwindbarkeit, und dergleichen durch Einstellen des Gewichtsverhältnisses in einem weiten Bereich steuerbar sind. Beispielsweise kann es für gewisse Teppichmaterialien von Vorteil sein, den Kernbereich

202 aus Polyamid und den Mantelbereich 201 aus Polypropylen oder einem anderen geeigneten Polymermaterial zu bilden.

Für ein Teppichmaterial, das aus dem in Fig. 1 dargestellten Zweikomponentenfasern auf einem Filzbasismaterial hergestellt ist, ergaben sich bei der Beurteilung des Verschleißes unter Anwendung einer genormten Rollenvorrichtung nach dem Standard EN985 (Jahr: 1994) die folgenden Werte für das konditionierte Material (20⁰C und 65 % relativer Luftfeuchtigkeit) mit einem Reinigungsverfahren mittels eines Staubsaugers mit rotierender Bürste und einem Reibeelement, wobei die Beurteilung auf dem Standard EN1471 (Jahr: 1996) beruht:

Änderung in der Erscheinungsform nach 5000 Umdrehungen

Beobachter	Farbe	Oberflächenstruktur	Struktur nach	Korrektur
1	CNJ	1,5	2
2	2	1,5	2
3	2	2	2,5
	&phgr; &phgr; &phgr; &phgr; &phgr; &phgr; &phgr; · ·	* · · · · &phgr; · &phgr;&phgr;&phgr; • · · &phgr; &phgr; &phgr; · &phgr; ···· ······ ·&phgr;&phgr; _# · ;	·· · · • · ···· ·	• &igr; &igr;· • · &phgr; • · &phgr; • &phgr; ·

Mittelwert

2

1,4

2

In einem weiteren Test des gleichen Materials ergaben sich in einem Trommeltestgerät nach dem Standard ISOTR10361 (Jahr: 1990) bei 2O⁰C und 65 % relativer Luftfeuchtigkeit bei einem Reinigungsverfahren mittels Staubsauger mit drehender Bürste und einem Reibeelement und einer Beurteilung der Veränderungen aufgrund des Standards BS6659/1 (Jahr: 19986) die folgenden Ergebnisse:

Beobachter	Änderung in der Erscheinungsform	Farbänderung	Änderung in der Erscheinungsform	Farbänderung
1	Stufe 3,5	Stufe 3 bis 4	Stufe 2,5	Stufe 2 bis 3
2	Stufe 3,5	Stufe 4	Stufe 1,5	Stufe 2 bis 3
3	Stufe 3,5	Stufe 3 bis 4	Stufe 1,5	Stufe 2
	nach 4000 Umdre hungen	nach 4000 Um drehungen	nach 12000 Um drehungen	nach 12000 Um drehungen

Die mittlere Änderung der Oberflächenstruktur entsprach der Stufe 1,5.

Die mittlere Farbänderung entsprach der Stufe 2 bis 3.

Die mittlere Dicke des anfänglichen Teppichmaterials betrug 7,18 mm.

Die mittlere Dicke des Teppichmaterials nach 12000 Umdrehungen betrug 4,30 mm, so dass sich ein mittlerer Abtrag bei 12000 Umdrehungen von 2,88 mm (= 40,2 %) ergab.

Die aufgeführten Testergebnisse zeigen somit, dass das erfindungsgemäße Vlies- und Teppichflächenmaterial insbesondere als Teppichmaterial oder als Teppichbodenmaterial in gleicher Weise geeignet ist wie ein konventionelles Teppichmaterial.

Claims

1. Vlies- und Teppichflächenmaterial, insbesondere Vliesbodenmaterial, mit synthetischen Fasern, dadurch gekennzeichnet, dass die synthetischen Fasern Mehrkomponentenfasern mit einer Stärke von 17,5 Denier oder weniger mit einem Mantelbereich und einem Kernbereich sind, wobei der Mantelbereich und der Kernbereich im Wesentlichen aus unterschiedlichen Polymermaterialen hergestellt sind.

2. Das Vlies- und Teppichflächenmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymermaterial des Mantelbereichs Polyamid ist.

3. Das Vlies- und Teppichflächenmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrkomponentenfaser zwei Polymermaterialien umfasst.

4. Das Vlies- und Teppichflächenmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die synthetische Faser im Wesentlichen eine trilobale Struktur aufweist.

5. Das Vlies- und Teppichflächenmaterial nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kernbereich der synthetischen Faser im Wesentlichen eine trilobale Struktur aufweist.

6. Das Vlies- und Teppichflächenmaterial nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die trilobale Struktur des Kernmaterials im Wesentlichen zur trilobalen Struktur der Faser ausgerichtet ist.

7. Das Vlies- und Teppichflächenmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantelbereich den Kernbereich im Wesentlichen vollständig umschließt.

8. Das Vlies- und Teppichflächenmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kernbereich Polypropylen als Polymermaterial umfasst.

9. Das Vlies- und Teppichflächenmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gewichtsverhältnis pro Längeneinheit zwischen dem Kernbereich und dem Mantelbereich im Bereich von ca. 50% zu 50% bis 10 % zu 90% liegt.

10. Das Vlies- und Teppichflächenmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gewichtsverhältnis pro Längeneinheit zwischen dem Kernbereich und dem Mantelbereich im Bereich von ca. 35% zu 65% bis 20 % zu 80% liegt.

11. Das Vlies- und Teppichflächenmaterial nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kernbereich Polypropylen und der Mantelbereich Polyamid in einem Gewichtsverhältnis von ca. 28% zu 72% bis ca. 32% zu 68% umfasst.