DE2908376C2

DE2908376C2 - Verfahren zur Herstellung einer antistatischen Teppichfaser

Info

Publication number: DE2908376C2
Application number: DE2908376A
Authority: DE
Inventors: Otto 8763 Klingenberg Jurisch; Wolfgang 8765 Erlenbach Peschke
Original assignee: Akzo GmbH
Current assignee: Akzo GmbH
Priority date: 1979-03-03
Filing date: 1979-03-03
Publication date: 1985-09-26
Also published as: IT8048043A0; IT1143075B; GB2044305A; CH637797GA3; ES8301508A1; FR2450890B1; ES489101A0; CH637797B; FR2450890A1; GB2044305B; ES489099A1; DE2908376A1; BE881998A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung

einer antistatischen Teppichfaser durch Zugabe eines geringen Anteils elektrisch leitfähiger Fasern zu den aus einem synthetischen linearen Polymeren bestehenden, den Pol bildenden Fasern, vgL US-PS 39 87 613.

Seit langem wird zur Herstellung von Teppichen, ins-

besondere von sogenannter Auslegeware, vor allem für den Pol, d. h. für die die Teppichoberfläche bildenden Fasern, ein Fadenmaterial verwendet, das in der Regel wegen seiner hohen Abriebfestigkeit und Elastizität aus einem synthetischen hochpolymeren Material, beispielsweise Nylon 6 oder Nylon 6.6, besteht Diese Polfasern haben sich auch in bezug auf Standfestigkeit, Abriebfestigkeit und Farbechtheit, usw., gut bewährt, sie zeigen jedoch einen wesentlichen Nachteil: Wegen ihres hohen elektrischen Widerstandes laden sie sich beim Begehen elektrostatisch auf.

Da dies den Gebrauchswert erheblich herabsetzt, wird seit geraumer Zeit versucht, eine Teppichfaser zu erzeugen, deren elektrischer Widerstand gering genug ist, um die entstehenden elektrischen Spannungen auf einen Wert zu begrenzen, der nicht mehr unangenehm in Erscheinung tritt; im allgemeinen wird diese Grenze mit ca. 2000 V angegeben.

Hierzu wurden nun verschiedene Wege beschritten.
So wurden beispielsweise endlose dünne Metalldrähte im Bereich von etwa 8 bis 15 μΐη Durchmesser, sogenannte Rußfäden, d. h. Fäden, die aus einem Gemisch von Ruß und einem aus der Schmelze spinnbaren Polymeren bestehen, Bikomponentenfaden mit einer Ruß

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enthaltenden Komponente und dergleichen mehr als betragen kann, kann die elektrisch leitende Faser so-Endlosfaden dem zu schneidenden Fadenkabel beige- wohl als glatte als auch als gekräuselte Faser zugemischt, so daß die in der Faserschneide erzeugten Sta- mischt werdea Die Zumischung glatter elektrisch leipelfaserbflndel jeweils einen entspreclienden Anteil tender Fasern geschieht aber zweckmäßig nur dann, elektrisch leitfihiger Faseranteile enthielten. 5 wenn sie, beispielsweise eine Kohlenstoffaser, einen

Insbesondere bei der Verwendung von Metalldrähten sehr hohen Schrumpf aufweist, der etwa in einem Be-

oder Rußfäden stellen die Farbe der Beimengungen vor reich von 8 bis 12% Kochschrumpf liegen kann. Dieser

allem dann einen erheblichen Störfaktor dar, wenn bei bewirkt dann, daß beim Färben der fertigen Teppichwa-

der Eihfärbung der Teppichfasern helle Farben benutzt re die im Pol befindlichen elektrisch leitfähigen Fasern

werden. Diesem Nachteil versuchte man zum Teil da- 10 wesentlich stärker als die Polfasern schrumpfen und

durch zu begegnen, daß man Bikomponentenfaden in durch in verhältnismäßig großem Umfange aus dem

Form von Kern-Mantel-Fäden beigab, bsi welchen der Sichtbarkeitsbereich verschwinden,

elektrisch leitende Kern von einem Mantel mit verhält- Die elektrisch leitende Faser kann, wie erwähnt,

nismäßig hohem Zusatz an Mattierungsmitteln, bei- ebenfalls als texturierte Faser beigegeben werden, was

spielsweise Titandioxid, eingehüllt war, um das Durch- 15 den. Vorteil hat, daß die Auflösewilligkeit und damit die

scheinen der dunklen Kernfärbung nach Möglichkeit zu Möglichkeit zur gleichmäßigen Verteilung im Teppich

dämpfen. Diese Lösung zeigte zwar sowohl in bezug auf verbessert wird. Dabei ist die Art der Texturierung nicht

die Ableitung statischer Elektrizität als auch in bezug von erheblicher Bedeutung. So kann beispielsweise

auf ihre Sichtbarkeit eine recht günstige Wirkung, der ebenso die Stauch- oder Zahnradkräuselung wie etwa

erforderliche Aufwand für die Herstellung solcher Fä- 20 die Texturierung mit Hilfe von Frürtionsfalschdrallein-

den war jedoch so erheblich, daß er die technische Nutz- richtungen angewandt werden.

barkeit sehr stark einschränkte. Als wesentlich einfa- Erfindungsgemäß erfolgt die Aufbereitung und Beicher und auch preiswerter mußte demgegenüber nach mischung der elektrisch leitenden Faser derart, daß die wie vor die Beimischung einfacher, in genügendem Um- elektrisch leitende Faser als Fadenkabel oder Fadenfang elektrisch leitender Fasern, beispielsweise Kohlen- 25 band vorgelegt wird, wobei vorteilhaft das Bandgewicht stoffaser betrachtet werden. etwa zwischen 3 und 6 g pro Meter liegen kann. Es kann

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es danach, ein sowohl zu 100% aus elektrisch leitender Faser als auch Verfahren der eingangs genannten Art so zu verbessern, aus einer Mischung von beispielsweise 30 bis 50% elekdaß bei einem aus den erhaltenen Fasern hergestellten trisch leitender Faser und 70 bis 50% nicht leitender Teppichmaterial die im allgemeinen als Grenzwert für 30 Polyamidfaser oder einer anderen Faser etwa vergleicheine funktionsfähige antistatische Teppichausrüstung baren Titers bestehen, die gemeinsam geschnitten wergeltende elektrostatische Aufladung von 2000V bei den. Das Faser- oder Kardenband, das entweder zu 30% relativer Feuchte nicht überschritten wird, wobei 100% oder zu mindestens 30% elektrisch leitende Fagleichzeitig die Sichtbarkeit der beigemischten clek- sern enthält, weist bei der Zumischung in gekräuselter trisch leitenden Fasern so gering wie möglich gehalten 35 Faserform vorzugsweise eine Kräuselung von ca. 20 bis ist 80 Kräuselbögen pro 100 mm auf. Als besonders wir-

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Ver- kungsvoll hat sich eine Beimischungsart der elektrisch fahren der eingangs beschriebenen Art gelöst durch die leitenden Faser erwiesen, bei welcher die elektrisch leitkennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. fähigen Fasern auf eine Länge von etwa ¹A bis V2 der

Es wurde überraschenderweise gefunden, daß nach 40 Polfaserlänge geschnitten, mittels einer an sich bekann-

einem derartigen Verfahren eine Beimischung elek- ten, beim öffnen von Faserlunten beim Rotorspinnen

trisch leitender Fasern, auch Kohlenstoffasern, möglich gebräuchlichen Auflösewalze aufgelöst und pneuma-

ist wobei deren färberische Wirkung ebensowenig tisch in den Polfaserstrom hinter der Faserschneide ge-

schIechter ist als die der vorbeschriebenen Kernmantel- führt werden.

faser wie die Wirkung bezüglich der Ableitung stati- 45 In der praktischen Ausführung wird die Beimengung

scher Elektrizität Daß die wesentlich einfachere Her- elektrisch leitender Fasern zu den Polfasern kombiniert

Stellungsmöglichkeit so einen erheblichen technischen mit der antistatischen Ausrüstung des Teppichrückens Vorteil ergibt, liegt auf der Hand. durch ein geeignetes, an sich bekanntes Mittel. Es hat

Die zugemischte Menge elektrisch leitender Fasern sich gezeigt, daß dabei selbst bei einem so geringen liegt dabei vorzugsweise zwischen ca. 0,05 und 2%. Vor- 50 Anteil an elektrisch leitfähigen Fasern wie etwa 0,05% teilhaft sind sowohl Faserlänge als auch Titer bei Pol der als zulässig betrachtete Wert von 2000 Volt bei 30% und elektrisch leitender Faser unterschiedlich, wobei so- Luftfeuchtigkeit nicht überschritten wird. Erfindungsgewohl Titer als auch Schnittlänge der elektrisch leitenden maß bewegt sich demnach die Menge der Beimischung Faser kleiner sind als die entsprechenden Werte für die an elektrisch leitfähigen Fasern bevorzugt etwa im Be-Polfcser. Dabei haben sich für die elektrisch leitende 55 reich von 0,05 bis etwa 2%, wobei der Prozentsatz mit Faser Titer zwischen etwa 2 und 10 dtex und Längen feiner werdendem Titer und kleiner werdender Faserzwischen ca. 40 und 80 mm bei entsprechenden Werten länge ebenfalls kleiner werden kann. Dabei gilt, daß im für die Polfaser von ca. 5 bis 20 dtex und Längen zwi- Rahmen der angegebenen Grenzen mit feiner werdenschen etwa 120 und 200 mm besonders bewährt Allge- dem Titer und kleiner werdender Faserlänge bei gleichmein sind Werte von weniger als 2, beispielsweise 0,5 60 bleibendem gewichtsmäßigen Anteil der elektrisch lei- und mehr als 10 dtex bis zu ca. 20 dtex bzw. von etwa tenden Fasern die Ableitung der statischen Elektrizität 25 mm bis zu 160 mm Länge für die elektrisch leitende verbessert und die Sichtbarkeit bei hellen Farben ver- und von ca. 2 bis 30 dtex bei Längen zwischen etwa 80 ringert wird,
und 250 mm für die Polfaser möglich. Anhand des Schemas wird die Erfindung kurz erläu-

Während die Polfaser normalerweise eine Krause- 65 tert. Der Faserschneide 1, 2 wird das Kabel 3 für die

lung, in der Regel eine Stauchkräuselung oder Zahnrad- Polfaser mit Hilfe einer Zuführvorrichtung 4 zugeführt

kräuselung oder dergleichen, aufweist, wobei die Bo- und in der Schneide zu Stapelfasern 5 zerschnitten,

genzahl etwa zwischen 60 und 220 Bögen je 100 mm Getrennt hiervon wird das ganz oder teilweise aus

elektrisch leitenden Fasern bestehende Faserband 12 in einem Behälter 13 vorgelegt. Das Kabel wird in einer Schneide U zerschnitten und anschließend durch die Auflösewalze 10 in Einzelfasern aufgelöst Diese werden von einer pneumatischen Transporteinrichtung 9 durch eine Zufuhrleitung 8 in den Polfaserstrom 5 gefördert Sie treten dort durch eine Düse 7 als lose Fasern 14 aus und vermischen sich mit den aus der Faserschneide 1,2 austretenden Polfasern 5.

Unter elektrisch leitenden Fasern sind alle Fasern zu verstehen, die im Stand der Technik als elektrisch leitend beschrieben sind, beispielsweise Metall-, insbesondere Stahlfasern, reine Kohlenstoffasern, Fasern aus einem spinnbaren Polymeren mit einer Beimischung von ca. 25% bis ca. 60% und mehr, abhängig von der Verspinnbarkeitsgrenze, an Ruß oder anderen eine genügende Leitfähigkeit erzeugenden Stoffen, aber auch aus elektrisch leitenden Chemiefasern hergestellten Fasern.

Der Ausdruck Polfaser ist in der Teppichherstellung allgemein geläufig und bezeichnet das in das Rückenmaterial, beispielsweise durch Tuften, eingearbeitete, die genutzte Oberfläche bildende Fasermaterial.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentensprüche:

1. Verfahren zur Herstellung einer Antistatischen Teppichlaser durch Zugabe eines geringen ÄnteQs elektrisch leitfihiger Fasern zu den aus einem synthetischen linearen Polymeren bestehenden, den Pol bildenden Fasern, dadurch gekennzeichnet, daß die Polfasern zunächst durch Schneiden in einer Faserschneide aus einem Fadenkabel erzeugt und zwischen dem Schneiden und dem Sammeln der geschnittenen Polfasern die in einem getrennten Arbeitsgang geschnittenen und in Einzelfasern aufgelösten elektrisch leitenden Fasern zugemischt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge der elektrisch leitenden Fasern ca. 0,05 bis 2 Gewichtsprozent beträgt

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl Titer als auch Schnittlänge der elektrisch leitenden Fasern kleiner sind als die entsprechenden Werte für die Polfasern.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß elektrisch leitende Fasern mit einem Titer von etwa 0,5 bis 20 dtex und einer Länge von ca. 25 mm bis 160 mm beigemischt werden, und daß die Polfasern einen Titer zwischen etwa 2 und 30 dtex und Längen zwischen ca. 80 und 250 mm aufweisen.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß elektrisch leitende Fasern von etwa 2 bis 10 dtex und ca. 40 bis 80 mm Länge beigemischt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Polfasern verwendet werden, die einen Titer zwischen ca. 5 und 20 dtex und eine Länge zwischen ca. 120 und 200 mm aufweisen.

7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Polfasern verwendet werden, die eine Kräuselung von ca. 60 bis 220 Bögen je 100 mm aufweisen.

8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektrisch leitende Faser verwendet wird, die glatt ist und ein hohes Schrumpfvermögen im Bereich von 8 bis 12% Kochschrumpf aufweist

9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitende Faser gekräuselt wird und etwa 15 bis 100, insbesondere 20 bis 80 Kräuselbögen je 100 mm aufweist

10. Verfahren nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitenden Fasern aus einem dünnen Fadenband mit einem Bandgewicht von ca. 2 bis 10 g insbesondere 3 bis 6 g je Meter geschnitten werden.

11. Verfahren nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß als elektrisch leitende Faser eine zu 100% aus Kohlenstoff bestehende Faser verwendet wird.

12. Verfahren nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß als elektrisch leitende Faser eine Metallfaser verwendet wird.

13. Verfahren nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß als elektrisch leitende Faser eine Stahlfaser mit einem Durchmesser zwischen ca. 8 und ca. 15 μΐη verwendet wird.

14. Verfahren nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitende Faser aus einem spinnbaren Polymeren mit einer Beimischung von ca. 25% bis ca, 60%, begrenzt durch die Verspmnbarkeit, leitender Substanz in pulverisierter Form hergestellt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektrisch leitendes Fadenband

verwendet wird, das zu ca. 30% bis 100% elektrisch leitende Fasern und 0 bis ca. 70% nicht leitende Fasern enthält

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet daß die nicht leitenden Fasern des Fadenbands aus einem Polyamid bestehen.

17. Verfahren nach Anspruch 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitenden Fasern auf eine Länge von etwa der Hälfte bis zu einem

is Viertel der Polfaserlänge geschnitten zu einzelnen Fasern geöffnet und pneumatisch in den Polfaserstrom hinter der Faserschneide gefördert werden.

18. Antistatische Teppichfaser, hergestellt nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß sie ca. 0,05 bis 2 Gew.-% elektrisch leitende Fasern enthält, deren Einzeltiter 25 bis 80% des elektrisch nicht leitenden Polfasertiters und deren Länge 20 bis 75% der Polfaserlänge beträgt

19. Antistatische Teppichfaser nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewichtsanteil der elektrisch leitenden Fasern 0.1 bis 1% beträgt

20. Verwendung einer Teppichfaser nach Anspruch 18 oder 19, zur Herstellung einer antistatisch gemachten Teppichware, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Einarbeitung des Pols in den Teppichrücken dieser mit einer antistatisch wirkenden Beschichtung mit einem an sich bekannten Mittel versehen wird.