DE102004021520B4

DE102004021520B4 - Beschichtete, wasserdampfdurchlässige und pilzresistente Gewebe

Info

Publication number: DE102004021520B4
Application number: DE200410021520
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Lube
Original assignee: Sattler AG
Current assignee: Sattler AG
Priority date: 2004-05-03
Filing date: 2004-05-03
Publication date: 2008-07-03
Anticipated expiration: 2024-05-04
Also published as: US7820561B2; HRP20080632T3; EP1593775A1; US20060003650A1; CA2505644A1; ES2313144T3; EP1593775B1; DK1593775T3; ATE412797T1; DE102004021520A1; DE502005005776D1; PT1593775E

Abstract

Verfahren zur Herstellung von beschichteten, wasserdampfdurchlässigen und pilzresistenten Geweben mit einer Wasserdampfdurchlässigkeit von 800 bis 2800 g/m² × 24 h in einem Temperaturbereich von 20–50°C und einer Wasserdruckbeständigkeit von einer Wassersäule von 800 bis 1800 mm, dadurch gekennzeichnet, dass man ein vorgereinigtes Rohgewebe mit einem Flächengewicht im Bereich von 150–450 g/m² mit einem wässrigen Imprägniermittel, das 1–5 Gew.-% Pilzschutzmittel und 0,2–2 Gewichts-% Hydrophobierungsmittel enthält, so imprägniert, dass die Fasern bzw. Garne vollständig mit dem Imprägnierungsmittel umhüllt sind, trocknet, sodann mit einer wässrigen Dispersion eines hydrophilen Polyurethans, die ebenfalls ein Pilzschutzmittel in einer Konzentration von 3–5% enthält, beschichtet, trocknet und anschließend mit einem wässrigen Hydrophobierungsmittel nachimprägniert und trocknet, wobei man das hydrophile Polyurethan in einer Menge aufbringt, dass das Gewebe eine Beschichtungsauflage pro Quadratmeter Fläche zwischen 30 und 50 g Trockensubstanz Polyurethan enthält.

Description

Die Erfindung betrifft beschichtete, wasserdampfdurchlässige und pilzresistente Gewebe, insbesondere technische Gewebe, ein Verfahren zur Herstellung derselben sowie deren Verwendung für die Herstellung von Sonnenschutz- und Wetterschutzartikeln wie Zeltstoffe, Bootsverdeckungen und dergleichen.
Wasserdampfdurchlässige, textile Flächengebilde sind insbesondere aus den Anwendungsbereichen der funktionalen Sport- und Schutzbekleidung sowie diversen medizinischen Bereichen bekannt. Gängige Verfahren zur Herstellung von wasserdampfdurchlässigen Textilien aus den oben angeführten Bereichen sind insbesondere unter den Bezeichnungen „Goretex" und „Sympatex" bekannt, welche nach dem Prinzip der Herstellung mikroporöser Strukturen funktionieren.
Wasserdichte jedoch feuchtigkeitsdurchlässige beschichtete textile Flächengebilde und Verfahren zu deren Herstellung werden u. a. auch in der DE 2948892 C2 beschrieben. Die dort beschriebenen Verfahren arbeiten unter der Verwendung einer Polyurethanlösung in einem organischen Lösungsmittel und stellen dann die mikroporöse Polyurethanschicht nach dem Koagulationsverfahren her.
Weitere Verfahren zur Herstellung von mit Polyurethanen beschichteten textilen Flächengebilden, die atmungsaktiv und wasserabweisend sind, werden z. B. in der DE 3633874 C2 beschrieben. Das in dieser Patentschrift beschriebene Verfahren arbeitet mit zwei wässrigen Polyurethan Dispersionen, die nacheinander nass in nass aufgebracht werden.
Es hat sich jedoch gezeigt, dass der Grad der Wasserdampfdurchlässigkeit nicht in allen Fällen zufriedenstellend ist. Darüber hinaus bilden sich sehr häufig in den Poren der Beschichtungen Kondensate. Dies bringt als Nachteil u. a. mit sich, dass sich in diesen Kondensaten Pilze bilden. Es lässt sich so auch nicht vermeiden, dass sich Pilze auch in den Räumen breit machen, die eigentlich durch die beschichteten Gewebe geschützt werden sollen. So bilden sich auf dem Inventar der Innenräume von Schiffen wie Yachten und dergleichen unschöne matte Ablagerungen, die den im Innenraum befindlichen Gegenständen ein unschönes Aussehen verleihen.
Auch kommt es häufig vor, wenn derart beschichtete Textilien als Abdeckung bei Schiffen dienen und sich bei den Abdeckungen Dellen bilden, in denen sich Wasser sammeln kann, dass im Laufe der Zeit der Wasserdruck auf das beschichtete Textil so groß wird, dass auch Wasser in flüssiger Form durch das beschichtete Gewebe dringt und in den zu schützenden Innenraum gelangt.
In der DE 44 22 140 A1 wird ein Zeltstoff beschrieben, der ein textiles Flächengebilde enthält, das auf mindestens einer Seite eine Beschichtungszusammensetzung aufweist. Mit den in dieser deutschen Patentanmeldung beschriebenen Maßnahmen erhält man zwar eine Verbesserung der Wasserdruckbeständigkeit des Zeltstoffs, gleichzeitig geht aber die Wasserdampfdurchlässigkeit zurück.
Die US 2001/002 1616 A1 beschreibt ein Schmutz abweisendes textiles Flächengebilde, das mit zwei aufeinander liegenden Beschichtungen versehen ist, die mindestens 5 bzw. mindestens 4 Gewichtsprozent eines fluorchemischen Hydrophobierungsmittels enthalten. Abgesehen davon, dass diese Mengen erheblich höher sind als die erfindungsgemäß eingesetzten Mengen, fehlt bei den Produkten gemäß dieser US-Anmeldung eine Zwischenschicht auf der Basis eines hydrophilen Polyurethans, wie es erfindungsgemäß der Fall ist.
Obwohl es bereits eine ganze Reihe von wasserdampfdurchlässigen polyurethanbeschichteten Geweben gibt, besteht noch ein Bedürfnis nach verbesserten derart beschichteten Geweben sowie nach einfachen Verfahren zu deren Herstellung und insbesondere nach beschichteten Geweben, die sich besonders vorteilhaft zur Herstellung von Sonnenschutz- und Wetterschutzartikeln eignen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung derartiger beschichteter Gewebe zur Verfügung zu stellen, die sich durch gute Wasserdampfdurchlässigkeit und gute Wasserdruckbeständigkeit auszeichnen, die darüber hinaus verbesserte Pilzschutzeigenschaften besitzen, öl-, schmutz- und wasserabweisend sind und die darüber hinaus auch witterungsbeständig sind, und das Verfahren sich außerdem dadurch auszeichnet, dass im Temperaturbereich von 20 bis 50°C gleichzeitig eine erhöhte Wasserdampfdurchlässigkeit und eine erhöhte Wasserdruckbeständigkeit erreicht wird.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung von beschichteten, wasserdampfdurchlässigen und pilzresistenten Geweben mit einer Wasserdampfdurchlässigkeit von 800 bis 2800 g/m² × 24 h in einem Temperaturbereich von 20–50°C und einer Wasserdruckbeständigkeit von einer Wassersäule von 800 bis 1800 mm, dadurch gekennzeichnet, dass man ein vorgereinigtes Rohgewebe mit einem Flächengewicht im Bereich von 150–450 g/m² mit einem wässrigen Imprägniermittel, das 1–5 Gew.-% Pilzschutzmittel und 0,2–2 Gewichts-% Hydrophobierungsmittel enthält, so imprägniert, dass die Fasern bzw. Garne vollständig mit dem Imprägnierungsmittel umhüllt sind, trocknet, sodann mit einer wässrigen Dispersion eines hydrophilen Polyurethans, die ebenfalls ein Pilzschutzmittel in einer Konzentration von 3 5% enthält, beschichtet, trocknet und anschließend mit einem wässrigen Hydrophobierungsmittel nachimprägniert und trocknet, wobei man das hydrophile Polyurethan in einer Menge aufbringt, dass das Gewebe eine Beschichtungsauflage pro Quadratmeter Fläche zwischen 30 und 50 g Trockensubstanz Polyurethan enthält.
Die wässrige Dispersion kann weitere Additive wie z. B. farbgebende Pigmente enthalten.
Vorzugsweise enthält das wässrige Imprägnierungsmittel 2–4 Gew.-% Pilzschutzmittel. Es ist vorteilhaft, wenn das wässrige Imprägnierungsmittel 0,4–1 Gew.-% eines Hydrophobierungsmittels enthält.
Es ist weiter vorteilhaft, wenn man das imprägnierte und getrocknete Gewebe mindestens einmal mit einer wässrigen Polyurethan Dispersion beschichtet.
Es ist ferner vorteilhaft, wenn man die Imprägnierung nach dem Foulardierungsverfahren oder Sprühapplikationsverfahren durchführt.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung sind beschichtete wasserdampfdurchlässige und pilzresistente Gewebe, erhalten nach einem der vorstehend angegebenen Verfahren.
Die Gewebe gemäß der Erfindung eine Wasserdampfdurchlässigkeit von 800 bis 2 800 g/m² × 24 h in einem Temperaturbereich von 20–50°C auf.
Besonders vorteilhaft sind beschichtete, wasserdampfdurchlässige und pilzresistente Gewebe, die Wasserdruckbeständigkeit von einer Wassersäule von 800 bis 1 800 mm aufweisen.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann wie folgt durchgeführt werden.
Zunächst wird ein Gewebe auf an sich bekannte Weise hergestellt. Bei den Geweben handelt es sich insbesondere um sogenannte technische Gewebe, die sich gegenüber rein textilen Geweben durch ein höheres Flächengewicht und höherer Zugfestigkeit auszeichnen. Zweckmäßig liegt das Flächengewicht der Gewebe im Bereich von 150 bis 450 g/m².
Das Gewebe wird dann gereinigt z. B. durch Waschen des Rohgewebes mittels eines Jigger- oder Continuewaschverfahrens, wobei insbesondere die Restsubstanz wie Spinnpräparation und dergleichen entfernt werden.
Das so gewaschene und getrocknete Gewebe wird sodann mit einem wässrigen Imprägniermittel imprägniert. Dieses Imprägniermittel enthält ein oder mehrere Pilzschutzmittel sowie ein oder mehrere Hydrophobierungsmittel. Das Gewebe wird sodann in einer Weise imprägniert, d. h. so gründlich, dass die Fasern bzw. Garne vollständig mit dem Imprägniermittel umhüllt sind. Dies ist erforderlich, um beim anschließenden Beschichtungsverfahren auch eine vollflächige Beschichtung zu erhalten.
Nach dem Imprägnieren wird das so imprägnierte Gewebe getrocknet. Das Pilzschutzmittel ist im allgemeinen in einer Menge von 20–40 g vorzugsweise30 g pro Liter Wasser im Imprägniermittel enthalten. Ferner enthält das Imprägniermittel ein Hydrophobierungsmittel in einer Menge von beispielsweise 4––10 g insbesondere 7 g pro Liter Wasser.
Nach dem Imprägnieren wird das so imprägnierte und getrocknete Gewebe beschichtet. Zum Beschichten dienen wässrige Dispersionen von hydrophilen Polyurethanen. Die wässrige Dispersion soll so viel Polyurethan enthalten, dass eine ausreichende Menge von Polyurethan auf das Gewebe aufgetragen wird. Vorteilhaft wird die Menge so bemessen, dass das Gewebe zwischen 30 und 50 g Beschichtungsauflage pro Quadratmeter Fläche enthält, wobei diese Mengenangaben sich auf Trockensubstanz-Polyurethan beziehen.
Das wässrige Beschichtungsmittel enthält ferner ein Pilzschutzmittel und zwar vorzugsweise das gleiche, ggf. auch ein ähnliches oder gleichartiges Pilzschutzmittel, wie es in der Imprägnierung verwendet wurde. Das Beschichtungsmittel kann ferner übliche Additive enthalten, wie z. B. farbgebende Pigmente.
Wenn auf dem Gewebe eine ausreichende und gleichmäßige Beschichtung aufgebracht worden ist, wird getrocknet, und sodann wird das Gewebe einer weiteren Imprägnierung unterzogen, wobei hier ein wässriges System verwendet wird, das ein Hydrophobierungsmittel enthält und zwar vorzugsweise 3 bis 5 g pro 100 g wässrige Zusammensetzung. Durch diese Nachimprägnierung wird eine Verbesserung der Öl-, Wasser- und Schmutzabweisung erreicht.
Die derart beschichteten Gewebe zeichnen sich insbesondere durch gute Wasserdampfdurchlässigkeit, eine hohe Wasserdruckbeständigkeit, durch gute Ölschmutz- und Wasserabweisung aus, sowie durch eine hervorragende Pilzresistenz. Diese Gebrauchseigenschaften bleiben die ganze Nutzungsdauer erhalten, so dass auch der geschützte Innenraum von Feuchtigkeit und Pilzbefall verschont bleibt.
Die derart beschichteten Gewebe lassen sich in hervorragender Weise gemäß der Erfindung zur Sonnenschutz- und Wetterschutzartikeln verwenden. Hier sind insbesondere zu nennen Zeltstoffe, Zeltdächer, Festzeltgewebe, Bootsverdecke, Bootswintereindeckung, Bootssommereindeckung, Spritzschutzverdecke im Bootsbereich, Bugschutzscheiben bei Booten, insbesondere auch bei solchen Flächengebilden, die Räume z. B. Kajüten, Bootsräume vor Feuchtigkeit und Pilzbildung schützen sollen.
Als Basissubstrate, d. h. Garne für die Gewebe können Polyester, insbesondere Polyethylenterephthalatfäden bzw. -fasern, z. B. Filamentgarne, Endlosfasern oder Stapelfasergarne, Fasern aus Polyacryl, Baumwolle sowie Mischungen aus synthetischen und natürlichen Fasern oder Chemiefasern wie zellulosische Fasern verwendet werden.
Als weitere Zusätze beim Imprägnieren oder Beschichten können übliche Zusätze dienen, z. B. farbgebende Pigmente.
Die Erfindung wird durch folgendes Beispiel näher erläutert:
Beispiel
Als zu veredelndes Basisgewebe wird in diesem Ausführungsbeispiel ein Acrylfasergewebe mit einem Flächengewicht von ca. 300 g/m² verwendet, wobei dieses Gewebe aus spinndüsengefärbten Stapelfasergarnen hergestellt wurde.
In einem ersten Verfahrensschritt erfolgt ein Waschvorgang für das Substrat, wobei durch dieses Auswaschen des Rohgewebes mittels eines Jigger- oder Continuewaschverfahrens eine Entfernung von Restsubstanzen wie Spinnpräparationen bewirkt wird.
Der folgende Schritt besteht in einer Vorimprägnierung, durch welche einerseits sichergestellt wird, dass im nachfolgenden Beschichtungsverfahren der Beschichtungsmittelfilm vollflächig aufgetragen werden kann, andererseits das Pilzschutzmittel gut im Gewebe verteilt wird.
In dieser Vorimprägnierung ist das Pilzschutzmittel in einer Menge von 20 bis 40 g – vorzugsweise 30 g – pro Liter Wasser und ein Hydrophobierungsmittel in einer Menge von 4 bis 10 g – beispielsweise 7 g – pro Liter Wasser enthalten.
Das Hydrophobierungsmittel bewirkt, dass das Beschichtungsmittel im folgenden Schritt filmmäßig auf die Oberfläche des Gewebes aufgetragen wird.
Im anschließenden Beschichtungsverfahren erfolgt der vollflächige Auftrag eines wasserdampfdurchlässigen Polyurethans – nämlich ein hydrophiles aliphatisches Polyurethan – (oder auch einer Mischung dieses Polyurethans mit einem anderen Polyurethan) in Form einer wässrigen Dispersion in einem Einstrichverfahren, wobei die auf das Gewebe aufgetragene Menge zwischen 30 und 50 g/m² – vorzugsweise 40 g/m² – beträgt.
Diese Menge ist als diejenige Feststoffmenge zu verstehen, die in einer wässrigen Lösung von 100 g Gesamtgewicht, die pro m² zu beschichtendes Gewebe verwendet wird, in gelöster Form enthalten ist.
Zusätzlich ist im Beschichtungsmittel – also in der wässrigen Dispersion – das gleichartige Pilzschutzmittel in einer Konzentration von 3 bis 5% – in diesem Beispiel 4% – also 4 g in 100 g wässriger Dispersion enthalten.
Schließlich wird die so beschichtete Ware einer Nachimprägnierung durch ein übliches Foulardierungsverfahren unterzogen, wobei wiederum das Hydrophobiermittel in einer Menge von 4 g von 100 g wässriger Lösung enthalten ist, wodurch am textilen Endprodukt zusätzlich eine ausreichende Öl-, Wasser- und Schmutzabweisung erreicht wird.

Claims

Verfahren zur Herstellung von beschichteten, wasserdampfdurchlässigen und pilzresistenten Geweben mit einer Wasserdampfdurchlässigkeit von 800 bis 2800 g/m² × 24 h in einem Temperaturbereich von 20–50°C und einer Wasserdruckbeständigkeit von einer Wassersäule von 800 bis 1800 mm, dadurch gekennzeichnet, dass man ein vorgereinigtes Rohgewebe mit einem Flächengewicht im Bereich von 150–450 g/m² mit einem wässrigen Imprägniermittel, das 1–5 Gew.-% Pilzschutzmittel und 0,2–2 Gewichts-% Hydrophobierungsmittel enthält, so imprägniert, dass die Fasern bzw. Garne vollständig mit dem Imprägnierungsmittel umhüllt sind, trocknet, sodann mit einer wässrigen Dispersion eines hydrophilen Polyurethans, die ebenfalls ein Pilzschutzmittel in einer Konzentration von 3–5% enthält, beschichtet, trocknet und anschließend mit einem wässrigen Hydrophobierungsmittel nachimprägniert und trocknet, wobei man das hydrophile Polyurethan in einer Menge aufbringt, dass das Gewebe eine Beschichtungsauflage pro Quadratmeter Fläche zwischen 30 und 50 g Trockensubstanz Polyurethan enthält.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wässrige Dispersion weitere Additive wie z. B. farbgebende Pigmente enthält.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das wässrige Imprägnierungsmittel 2–4 Gew.-% Pilzschutzmittel enthält.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das wässrige Imprägnierungsmittel 0,4–1 Gew.-% eines Hydrophobierungsmittels enthält.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass man das vorgereinigte Gewebe mindestens einmal dem Imprägnierungsverfahrenschritt unterzieht und trocknet.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass man das die Imprägnierung nach dem Foulardierungsverfahren oder Sprühapplikationsverfahren durchführt.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass man die Beschichtung nach dem Rakelverfahren, vorzugsweise nach dem Luftrakelauftragsverfahren oder nach dem Walzenrakelauftragsverfahren oder Magno-Rollrakelauftragsverfahren durchführt.
Beschichtete, wasserdampfdurchlässige und pilzresistente Gewebe erhalten nach einem Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7.
Verwendung der beschichteten, wasserdampfdurchlässigen und pilzresistenten Gewebe nach Anspruch 8 zur Herstellung von Sonnen- und Wetterschutzartikeln.
Verwendung der beschichteten, wasserdampfdurchlässigen und pilzresistenten Gewebe nach Anspruch 8 zur Herstellung von Bootsverdecken, Bootswintereindeckungen, Bootssommereindeckungen sowie Spritzschutzverdecken im Bootsbereich.
Verwendung der beschichteten, wasserdampfdurchlässigen und pilzresistenten Gewebe nach Anspruch 8 zur Herstellung von Zeltstoffen.