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DE3224084A1 - Teppichunterlage - Google Patents

Teppichunterlage

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Publication number
DE3224084A1
DE3224084A1 DE19823224084 DE3224084A DE3224084A1 DE 3224084 A1 DE3224084 A1 DE 3224084A1 DE 19823224084 DE19823224084 DE 19823224084 DE 3224084 A DE3224084 A DE 3224084A DE 3224084 A1 DE3224084 A1 DE 3224084A1
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DE
Germany
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fibers
layer
yarns
gauze
carpet underlay
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE19823224084
Other languages
English (en)
Inventor
Frederick 02083 West Mansfield Mass. Campbell
Walter 02703 Attleboro Mass. Gasior
Roland Conrad 01006 Barre Plains Mass. Phaneuf
Elwood 04210 Auburn Maine Trask
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Albany International Corp
Original Assignee
Albany International Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Albany International Corp filed Critical Albany International Corp
Publication of DE3224084A1 publication Critical patent/DE3224084A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Description

Es wurde schon eine Vielzahl von textlien Materialien als Unterlage oder Polster für Teppichverlegungen eingesetzt. Am einfachsten wäre ein gepreßtes Textilmaterial aus Jute. In der letzten Zeit wurden Platten aus synthetischem Polymerschaum verwendet.
Trotz der großen Auswahl an Materialien und Strukturen, die bisher als Teppichunterlagen benutzt worden sind, besteht immer noch ein Bedürfnis nach Verbesserungen.
Dies gilt insbesondere für Materialstrukturen mit verbesserten Eigenschaften bezüglich,Schalldämpfung, Feuerhemmung, geringer Rauchentwicklung, Haltbarkeit und Waschbarkeit. Die geschäumten Teppichunterlagen sind aber schon besonderer Kritik begegnet, weil sie beim Brennen giftige Dämpfe freisetzen.
Erfindungsgemäß wird eine textile Teppichunterlage zur Verfügung gestellt. Sie weist die gewünschten Verbesserungen hinsichtlich Schalldämpfung, Feuerhemmung, geringer Rauchentwicklung und Dauerhaftigkeit auf. Darüber hinaus kann die Unterlage in ihrem Gewicht so gering eingestellt werden, daß sie sich als Teppichunterlage in Flugzeugen eignet, wo man jedes Gewicht möglichst gering hält. Das Freisetzen von giftigen Gasen wird bei der erfindungsgemäßen Teppichunterlage auf ein Minimum reduziert.
Die Erfindung betrifft ein feuerhemmendes und schalldämpfendes Material, enthaltend eine Schicht aus Fasern in Form von getrennten Stapelfasern, wobei die Schicht durch Verflechten der einzelnen Fasern verfestigt ist und dieses Verflechten durch Nadeln bewirkt worden ist sowie die Fasern aus einem synthetischen, gegen hohe
Temperaturen beständigen Polymer bestehen. 35
Weiterhin weist das Material eine Feuchtigkeitssperre auf, die an einer Oberfläche der Faserschicht befestigt ist.
Der Ausdrück "gegen hohe Temperaturen beständig" bedeutet, daß die Garne, Fasern, Harze usw. bei Temperaturen bis etwa 177°C (35O°F) sich nicht zersetzen und nicht brennen.
Der Ausdruck "Stapelfaser" ist hier mit seiner üblichen Bedeutung zu verstehen und bezieht sich auf Fasern mit einer durchschnittlichen Länge von 7,62 cm (3 inch).
Das erfindungsgemäß zur Verfügung gestellte Material ist besonders wertvoll als Polstermaterial für den Einsatz in Flugzeugen.
Die Erfindung ist in der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt eines Teils einer bevorzugten Ausführungsform;
Fig. 2 eine vergrößerte Draufsicht auf einen Teil des Materials gemäß Fig. 1,-
Fig. 3 eine Seitenansicht eines Teils des Materials gemäß Fig. 1, in Verbindung mit einem üblichen Teppich und
Fig. 4 eine Ansicht entsprechend Fig. 2 einer anderen Ausführungsform»
in Fig. 1 ist ein Querschnitt bzw. eine Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Das Polstermaterial oder die Unterlage 10 enthält vorzugsweise, jedoch nicht zwingend, eine gewebte
Gaze 16 aus verwobenen, längs angeordneten Garnen 20 und quer angeordneten Garnen 22. Alternativ ist auch eine gewirkte Gaze als zu der gewebten Gaze 16 äquivalentes Material möglich. Die gewebten Garne 20, 22 sind vorzugsweise Garne, die gegen hohe Temperaturen beständig sind. Beispiele für solche Garne sind mehrfädige oder gesponnene Garne aus gegen hohe Temperaturen beständigen Fasern, wie fasern aus aromatischen Polyamiden. Bevorzugt sind mehrfädige oder gesponnene Garne aus Poly-(m-phenylenisophthalamid) oder Poly-(p-phenylenterephthalamid).
Vorzugsweise zeichnen sich die Garne 20, 22 durch eine relativ hohe Zugfestigkeit aus, die in der Größenordnung von mindestens 1,80 kg/Kettfaden (4 lbs/end) liegt.
Es ist auch zweckmäßig, wenn die textlien Garne 20, 22 relativ wenig ausgeprägte Reckeigenschaften haben, z.B. in der Größenordnung von mindestens 4 bis 5 % (1/2 der nominalen Bruchlast) bis etwa 25 bis 35 %.
Die zur Herstellung der Gaze 16 angewandte Webart ist nicht kritisch. Man kann sich jeder üblichen Webart bedienen, wobei ein ebenes und offenes Gewebe stabil und vorteilhaft ist.
Es ist günstig, wenn der Denier-Wert der Garne und die Dichte des Gewebes so gewählt werden, daß sich ein Gazegewicht von etwa 84,76 bis etwa 1356,22 g/m7· (etwa 2,5 bis etwa 40 oz/sq.yard) ergibt, um eine optimale Festigkeit zu erhalten.
An der Unterseite der Gaze 16 ist durch einen Nadel-Vorgang eine Schicht 14 aus getrennten Stapelfasern 24 befestigt. Die Stapelfasern 14, wie sie in einer nichtgewebten Faserschicht vorliegen, sind an die vorgenannten textlien Garne 20, 22 genadelt. Die Schicht kann aus statistisch orientierten oder in einer Vorzugsrichtung orientierten
Stapelfasern 24 bestehen, die gegenüber hohen Temperaturen beständig sind. Beispiele für solche Stapelfasern 24 sind die vorgenannten Fasern aus aromatischen Polyamiden, sowie Gemische aus solchen Fasern und ähnlichen Fasern.
Die Schicht der zum Nadeln an die textilen Garne 20, 22 ausgewählten Stapelfasern 24 hat vorzugsweise ein Gewicht von etwa 84,76 bis etwa 1356,22 g/m2 (etwa 2,5 bis etwa 40 oz/sq.yard)„ Die Stapelfasern 24 können einen breiten Denier-Bereich aufweisen. Die Schicht kann in üblicher Weise vorgenadelt sein, um vor dem Nadeln der Schicht an die Garne 20, 22 in der Gaze 16 einen gewissen Zusammenhalt der Fasern zu erreichen.
Beim Nadeln der faserigen Schichten an die Garne 20, 22 wird eine Schicht aus verdichteten Stapelfasern gebildet, die durch Verflechten mit den Garnen 20, 22 mit diesen eine gewisse Einheit bilden= Die faserigen Schichten werden nur an die Unterseite der Garne 20, 22 genadelt. Fasern 24 werden zur gegenüberliegenden, oberen Seite gebracht und bilden dort leichte "Noppen", wobei die Garne inkorporiert sind. Die Behandlung dieser "Noppen" vrird nachfolgend genauer beschrieben =
Die Techniken des, Nadeins faseriger Schichten an Garne und textile Stoffe, die aus textilen Garnen gewebt oder gewirkt wurden, sind gut bekannt. Die Angabe weiterer Details hierzu erübrigt sich daher= Die Rauhigkeit der ^O für das Verfilzen eingesetzten Nadeln sowie Gestaltung, Anzahl, Größe und andere Variablen der Widerhaken hängen etwas vom Ausmaß der Öffnungen zwischen den textilen Garnen ab, um ein Brechen dieser Garne zu vermeiden. Im allgemeinen hat sich eine mittlere Nadeldicke mit Widerhaken, deren Anordnung nicht zu einem Zerreißen der Garne führt, zum Nadeln als geeignet erwiesen« Der Nadelrahmen kann entweder mit Nadelplatten hoher Dichte oder Nadelplatten geringer Dichte versehen sein. Beispiels-
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weise kann eine Platte mit einer Dichte von 90 verwendet werden. Das Nadeln wird vorzugsweise durchgeführt, um ein genadeltes Textilmaterial mit einem Gewicht im Bereich von etwa 152,57 bis etwa 2712,45 g/m2 (etwa 4,5 • 5 bis etwa 80 oz/sq.yard) herzustellen.
Es kann vorteilhaft sein, die Materialien nach dem Nadeln zu kalandrieren, wenn ein weiteres Verdichten erwünscht ist. Das Kalandrieren verdichtet und verfestigt weiter die Stapelfasern 24, um die Flüssigkeitsdurchlässigkeit des Textilmaterials 10.zu vermindern.
Wie erwähnt, würde die obere Oberfläche 18 des Materials 10 nach dem Nadeln der Schicht 14 an die Gaze 16 leichte "Noppen" aus vorstehenden Fasern 24 aufweisen. Diese Noppen sind unerwünscht, da sie zum Ablösen von Fasern 24 neigen, die an der Unterseite des Teppichs usw. haften können. Um die Noppen zu beseitigen und eine geschmolzene, glatte Oberfläche 18 zu bilden, werden die Noppen gebrannt. Das Brennen der Noppen kann so durchgeführt werden, daß die Noppenoberfläche des genadelten Materials über die Gasflamme eines üblichen Brenners für Textilmaterialien geführt wird, um lose Fasern und von losen Enden von Fasern 24 gebildete Fusseln zu schmelzen, zu verbrennen oder in anderer Weise zu beseitigen.
Die Zeit, während der die die Noppen aufweisende Oberfläche der offenen Flamme des Brenners ausgesetzt wird, kann für verschiedene Textilmaterialien unterschiedlich sein. Die Techniken sowie Vorrichtungen für das Brennen von Oberflächen synthetischer Textilmaterialien sind bekannt (US-PSen 2 576 117, 2 677 869, 2 978 783, 3 134 158, 3 367 003 und 3 837 051). Beim Brennen bilden sich im allgemeinen sogenannte "Schmelzkugeln", d.h. großvolumige, amorphe Kugeln des Harzes bzw. Polymers, das am Ende einer gebrannten Faser 24 zurückbleibt. Wo die gebrannten Fasern 24 ein Garn 20 oder 22 oder eine benachbarte Faser 24 berühren, kann sich das geschmolzene Ende der gebrannten Faser 24 beim
-δ-Abkühlen wieder derart verfestigen, daß sie an dem Garn oder, der Faser, das bzw. die sie berührt, anhaftet und damit fest verbunden wird= Dies ist nicht von Nachteil, sondern verstärkt die textile Struktur. Die "Schmelzkugeln" bedeuten im allgemeinen auch einen rauheren Griff oder eine rauhere Oberfläche und bewirken damit eine erwünschte Reibungsoberfläche für die Unterlage 10.
Unerwartet hat sich auch gezeigt, daß die Brennbehandlung zu einem Material führt, das während des Verbrennens geringere Rauchentwicklung aufweist als Materialien, die nicht in dieser Weise behandelt worden sind. Diese Eigenschaft ist. selbstverständlich von besonderem Vorteil.
Als eine Alternative zum Brennen können die Oberflächenfasern durch Besprühen mit einem Klebstoff stabilisiert und unter der Oberfläche der Unterlage verankert werden. Beispiele für geeignete Klebstoffe sind Latex-Klebstoffe, die beim Trocknen die freien Enden der Fasern 24 mit einer Klebstoffbeschichtung 25 bedecken, wie in Fig.4 dargestellt ist. Die Fig. 4 zeigt eine Ansicht entsprechend Fig. 2, jedoch hält eine Klebstoffbeschichtung 25 die Enden der Fasern 24 aneinander und an den Garnen 20,_22 der Gaze 16.
Nach dem Brennen ist es vorteilhaft, das Textilmaterial einer Wärmebehandlung zu unterwerfen, um ein maximales Schrumpfen und ein Verflüchtigen aller Oberflächenstoffe, Öle und Harze, die naturgemäß an den Fasern und ihren Verbindungsstellen gebunden sind, zu bewirken. Die Wärmebehandlung kann durch Hindurchführen des textlien Materials durch einen Trockenofen erfolgen.
Wie in Fig. 1 gezeigt, ist an der Unterlage 10 eine untere Schicht oder Grundschicht 12 befestigt. Diese Schicht besteht aus einem wasserundurchlässigen Material. Es
ist eine Feuchtigkeitssperre und kann ein Film irgendeines wasserundurchlässigen, synthetischen Polymers sein. Vorzugsweise ist die Schicht 12 ein Polymer bzw. ein Harz mit geringer Entflammbarkeit, geringer Rauchentwicklung beim Verbrennen usw. Als Schicht 12 ist eine Schicht oder ein Film eines nichtzelligen Organopolysiloxars' bevorzugt. Insbesondere bevorzugt sind bei Umgebungstemperatur vulkanisierende Siliconkautschuke. (RTV), die' in Gegenwart von Luft härten.
Die Unterlage 10 kann dadurch hergestellt werden, daß
man die Schicht 12, z.B. ein einen RTV-Siliconkautschuk bildendes Gemisch (im allgemeinen eine fließfähige viskose Flüssigkeit oder eine Paste) auf die freie Ober-,pfläche der Faserschicht 14 aufträgt und das Gemisch aushärten läßt, wobei eine Bindung an die Schicht 14 erfolgt. Das die Schicht 12 bildende Gemisch kann in üblicher Weise, z.B. durch eine übertragungsbeschichtung (Transfer-Beschichtung), aufgebracht werden, um eine glatte Oberfläche auf der Oberseite des Textilgewebes zu erreichen. Die so verarbeitete Schicht 12 hat vorzugsweise eine Dicke von etwa 0,0254 bis etwa 0,0381 mm (etwa 1,0 bis etwa 1,5 mils).
Die wasserundurchlässige Schicht 12 schützt einerseits
die Schicht 14 als Ganzes und wirkt andererseits als - nichtgLeitende Reibungsoberfläche.
In der Fig. 2 ist eine vergrößerte Draufsicht auf einen Teil der Unterlage 10, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, dargestellt und erläutert Einzelheiten der gebrannten oberen Oberfläche.
Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht des Materials 10, das als Unterlage für ein Teppichmaterial 40 benutzt wird. Zwischen der Oberfläche 18 des Materials 10 und dem Boden des Teppichs 40 ist ein zweiseitiges Klebeband 30 mit Klebeoberflächen 32, 34 vorgesehen. Das Klebeband
30 wirkt als vorübergehendes Bindemittel, um die Unterlage 10 bezüglich des Teppichs 40 festzuhalten. Wenn erwünscht ist, unter dem Teppich 40 eine Reinigung vorzunehmen, kann die Bindung zwischen der Unterlage 10 und dem Teppich 40 durch Hochziehen des Teppichs 40 und dann des Klebebandes 30 gelöst werden. Dabei werden von der Unterlage 10 keine Fasern abgetrennt und das Klebeband 30 wird nicht mit losen Fasern bedeckt, sondern kann erneut benutzt werden. Da die Oberfläche der Unterlage 10 nicht durch ein Herausziehen von losen Fasern beschädigt wird, kann man das Material 10 viele Male als Unterlage für den Teppich 40 benutzen. Dies ist ein wesentlicher wirtschaftlicher Vorteil. Im Gegensatz dazu werden bekannte Unterlagen aus Polymerschaum beschädigt und können nach dem Abziehen des Klebebandes 30 nicht mehr benutzt werden. Dies ist nicht nur aus wirtschaftlichen Gründen» sondern auch hinsichtlich einer Arbeitsersparnis, von großer Bedeutung. Diese Vorteile liegen in der Natur der gebrannten Oberfläche 18 begründet.
Die Unterlage 10 kann üblichen Behandlungen unterworfen werden, um auch weitere physikalische Eigenschaften, wie Flammhemmung, Wasserabstoßung und ähnliches, zu verbessern. So kann z.B. das Textilmaterial der Unterlage mit flammhemmenden und/oder wasserabstoßenden Stoffen imprägniert werden. Vorzugsweise wird eine Behandlung der Unterlage 10 mit einem üblichen wasserabstoßenden Mittel, wie einem Fluorpolymer, vorgenommen.
Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft erläutert. Im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel wurden folgende Tests durchgeführt:
Feuerhemmung: Test UL94V
Wasserabstoßung: Testmethode Nr. 191
Beispiel
Eine gewebte Nomex-Gaze (84,76 bis 111,88 g/m2; 2,5 bis 3,3 oz/sq.yard; 12 Kettfaden und 9 Schußfäden, jeweils pro 2,54 cm) wird als Basis oder Gaze-Gewebe eingesetzt. Eine kardierte Homex-Schicht (169,53 g/m2; 5,0 oz/sq. yard) wird an die Gaze genadelt. Es folgen zwei weitere Nadelungsvorgänge, so daß dann eine ausreichende innere Schichtfestigkeit vorliegt, um ein Auseinanderfallen in Schichten zu vermeiden. Das genadelte Textilmaterial wird nur an einer Oberfläche gebrannt, um lose oder aus der Oberfläche vorstehende Fasern zu beseitigen.
Dies geschieht dadurch, daß man das Textilmaterial über eine Gasflamme führt. Das gebrannte Textilmaterial wird dann in einem Strahlungsofen bei Temperaturen von 343 bis 354°C (650 bis 6700F) wärmebehandelt, um ein maximales Schrumpfen, ein Verflüchtigen aller Oberflächensubstanzen, öle und Harze sowie ein Austreiben verdampfbarer Komponenten, die naturgemäß in solchen Faserstrukturen vorliegen, zu erreichen. Nach der Wärmebehandlung wird das Textilmaterial mit einem Fluorpolymer (Zusatz weniger
2Q als 1 Gew.-%) behandelt, um das Textilmaterial wasserabstoßend zu machen. Das Textilmaterial wird dann durch Übertragungsbeschichtung nur auf der Filzseite mit einem Orgaiiopolysiloxan (0,0254 bis 0,0381 mm; 1 bis 1,5 mils) versehen, um eine glatte Oberfläche zu erhalten. Die gegenüberliegende Seite des Textilmaterial kann an der Oberfläche mit 1 bis 5 Gew.-% eines Latex-Klebstoffs besprüht werden, um die Beständigkeit gegen das Ablösen und Herausziehen von Fasern zu fördern, falls dies erwünscht ist.
Die fertige Teppichunterlage zeigt bei der überprüfung folgende physikalische Eigenschaften:
Feuerhemmung: U.94V, Bewertung 0 '
Wasserabstoßung: AC 6/23/81; hydrostatischer Stirnwiderstand
10 cm (unbeschichtet)
Das vorstehend genannte "Noraex"-Material besteht aus einer leichten, feuerbeständigen Polyamidfaser, die z.B. für Feuerwehr- und Astronautenbekleidung sowie Polsterungen in Flugzeugen verwendet wird.
Leerseite

Claims (6)

DIPL.-ING. HANS W. GROENING PATENTANWALT A 30 - 2 Albany International Corp. 1 Sage Road Menands, New York 12204, USA Tepp ichunterlage Patentansprüche
1. Feuerhemmende, schalldämpfende und raucharme Teppichunterlage (10), enthaltend
eine Gaze (16) aus verwobenen, gegen hohe Temperaturen beständigen Textilgarnen (20, 22) mit teilweise hoher Festigkeit und geringer Reckbarkeit sowie mit einer oberen und einer unteren Oberfläche, eine Schicht (14) aus einem faserigen Material in Form von getrennten Stapelfasern (24), wobei diese Schicht an der unteren Oberfläche der Gaze (16) befestigt und durch Verflechten der einzelnen Fasern (24) verdichtet sowie mit den genannten Garnen (20, 22) durch Verflechtung der Fasern (24) mit den Garnen (20, 22) eng verbunden ist, und wobei die genannten Verflechtungen durch einen Nadel-Vorgang gebildet worden sind und die
SIEDEETSTH.l · 8000 SlTiNCHEN 86 · POB 860340 · KABEL: HHEIJfPATESTT · TEL·. (089) 471070 · IEI1EX 5-22639
Fasern (24) aus einem synthetischen, gegen hohe Temperaturen beständigen Polymer bestehen, eine Schicht der genannten Fasern an der Oberfläche der Gaze (16), wobei die Fasern unter der Oberfläche der Teppichunterlage (10) anhaften und gebrannt worden sind, sowie
eine Feuchtigkeitssperrschicht (12), die an der freien Oberfläche der Faserschicht (14) befestigt ist.
2. Teppichunterlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Garne (20, 22) aus Fasern eines aromatischen Polyamids bestehen.
3. Teppichunterlage nach Anspruch 1, dadurch ge-
kennzeichnet, daß das Polymer ein aromatisches Polyamid ist.
4. Teppichunterlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Feuchtigkeits- sperrschicht (12) eine Schicht aus einem Organopolysiloxan ist.
5. Teppichunterlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß das Organopolysiloxan ein RTV-Siliconkautschuk ist.
6. Teppichunterlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Fasern an der oberen Oberfläche der Gaze (16) mittels eines Kleb-Stoffs aneinander und/oder an die Garne (20, 22) der Gaze (16) gebunden sind.
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