Die Erfindung betrifft ein Gewirk gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
Gewirke stellen neben Webwaren und Gestricken eine weit verbreitete
Herstellungsform von Textilien dar. Die Gewirke werden dabei üblicherweise
mittels Kettenwirkautomaten oder Raschelmaschinen mit Schusseintrag hergestellt.
Derartige Gewirke bestehen aus einer vertikalen Gewirkstruktur mit
einem horizontalen Schusseintrag. Die vertikale Gewirkstruktur besteht aus einer
Maschenstruktur sowie gegebenenfalls in diese eingearbeitete Stehfäden.
Auf diese Weise hergestellte Gewirke werden in zahlreichen Applikation
eingesetzt. Ein wesentlicher Anwendungsbereich bildet die Herstellung von Vorhängen.
Aufgrund der Struktureigenschaften der Gewirke können derartige Vorhänge
transparent ausgebildet sein und dabei dennoch weitgehend schiebefest ausgebildet
sein.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Gewirke der eingangs genannten
Art bereitzustellen, welche hinsichtlich ihrer Funktionalität erweitert sind.
Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen.
Vorteilhafte Ausführungsformen und zweckmäßige Weiterbildungen der
Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Die Erfindung betrifft ein Gewirk mit einer vertikalen Gewirkstruktur
und einem horizontalen Schusseintrag, wobei die Gewirkstruktur und/oder der Schusseintrag
leitfähige Fäden aufweist.
Durch die im Gewirk verlaufenden leitfähigen Fäden wird
eine effiziente Abschirmwirkung gegen elektromagnetische Felder erhalten. Zudem
wird ein Schutz gegen elektrostatische Aufladungen erzielt.
Dies ermöglicht den Einsatz der erfindungsgemäßen Gewirke
in zahlreichen technischen Anwendungen, in welchen generell Räume gegen das
Eindringen von elektromagnetischen Feldern geschützt werden sollen.
Durch eine hinreichend dichtmaschige Anordnung der leitfähigen
Fäden können mit dem erfindungsgemäßen Gewirk geschlossene Abschirmflächen
gebildet werden, die elektromagnetische Wellen auch höherer Frequenzen abschirmen.
Beispiele hierfür sind von Handys oder dergleichen abgestrahlte Wellen im Mikrowellenbereich.
Die Grenzfrequenz der abschirmbaren Frequenzen ist dabei im Wesentlichen durch die
Gitterabstände benachbarter leitfähigen Fäden im Gewirk vorgegeben.
Das Gewirk ist dabei nur für elektromagnetische Wellen durchlässig, deren
Wellenlängen kleiner als die Abstände benachbarter leitfähiger Fäden
sind. Vorzugsweise werden Gitterstrukturen mit Rastern im Bereich von 1–10
mm eingesetzt.
Weiterhin bildet das erfindungsgemäße Gewirk eine kontaktierbare
Struktur. Dies bedeutet, dass das Gewirk geerdet werden kann, so dass auch die Abschirmung
von niederfrequenten elektromagnetischen Feldern möglich ist.
Der Aufbau des erfindungsgemäßen Gewirks ist vorteilhaft
derart ausgebildet, dass zumindest ein Teil des Schusseintrags und/oder ein Teil
von die Gewirkstruktur bildenden Stehfäden von leitfähigen Fäden
gebildet ist, während die Maschenstruktur des Gewirks aus nicht leitfähigem
Material besteht.
Der wesentliche Vorteil des so ausgebildeten Gewirks besteht darin,
dass mit einem geringen Anteil von leitfähigen Fäden eine effiziente elektromagnetische
Abschirmwirkung erhalten wird.
Für den Fall, dass nur der Schusseintrag oder nur die Stehfäden
zumindest teilweise aus leitfähigen Fäden gebildet sind, bilden die leitfähigen
Fäden eine lineare Struktur von im Wesentlichen parallel laufenden leitfähigen
Elementen.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform bestehen sowohl
der Schusseintrag als auch die Stehfäden des erfindungsgemäßen Gewirks
zumindest teilweise aus leitfähigen Fäden. In diesem Fall wird eine zweidimensional
vernetzte Struktur von leitfähigen Elementen innerhalb des Gewirkes erhalten,
mittels derer eine besonders effiziente Abschirmwirkung gegen elektromagnetische
Felder erhalten wird.
Prinzipiell könnte auch die Maschenstruktur aus leitfähigen
Fäden gebildet sein, wodurch eine besonders engmaschige Struktur der leitfähigen
Fäden erhalten würde. Dies jedoch würde zu einer erheblichen Erhöhung
der Herstellkosten des Gewirkes führen.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht in der Bereitstellung
von transparenten Gewirken mit elektromagnetischer Abschirmwirkung. Durch eine geeignete
Vorgabe der Maschenstruktur ist die Ausbildung von transparenten Gewirken möglich,
welche durch leitfähige Fäden im Schusseintrag und/oder in der Stehfadenstruktur
eine effiziente elektromagnetische Abschirmwirkung bei geringem Materialeinsatz
an leitfähigen Fäden aufweisen. Zudem wird durch diesen Aufbau eine hohe
Schiebefestigkeit des Gewirks erhalten.
Derartige transparente Gewirke eignen sich insbesondere
zur Herstellung von Vorhängen oder auch Bettbaldachinen, Moskitonetzen und
dergleichen.
Weiterhin können die Gewirke auch zur Herstellung von Arbeitskleidung,
beispielsweise einem transparenten Gesichtsschutz, verwendet werden.
Die leitfähigen Fäden zur Herstellung des erfindungsgemäßen
Gewirks können generell als metallische Fäden ausgebildet sein. Auch nicht
metallische leitfähige Fäden, wie zum Beispiel Carbonfäden, sind
einsetzbar.
Besonders vorteilhaft bestehen die leitfähigen Fäden aus
einem Coregarn, welches eine von Mantelfasern umsponnene Seele aufweist, wobei die
Seele aus einem metallbeschichteten Faden besteht und die Mantelfasern von nicht
leitfähigen Fasern gebildet sind. Die metallbeschichteten Fäden können
als Polyamidfäden, Polypropylenfäden und dergleichen ausgebildet sein.
Ein wesentlicher Vorteil dieses Coregarns besteht darin, dass die
elektrisch leitfähige Komponente als Bestandteil der Seele im Innern des Coregarns
liegt und vollständig von der Mantelfaser umschlossen ist.
Dadurch wird zum einen ein Schutz der Metallschicht der Seele durch
die außenliegende Mantelfaser erzielt. Insbesondere wird ein Abrieb der Metallschicht
auf den Polyamidfäden der Seele vermieden.
Weiterhin können durch die Auswahl der aus nicht leitfähigen
Fasern bestehenden Mantelfasern die Oberflächeneigenschaften des Coregarns
gezielt vorgegeben werden. Dabei ist vorteilhaft, dass die Mantelfasern die Metallschichten
der Seele vollständig umschließen, so dass die Metallschichten die Oberflächeneigenschaften
des Coregarns nicht beeinflussen.
Wesentlich hierbei ist, dass trotzt der Schutzwirkung der Mantelfasern
diese die Leitfähigkeit der Seele des Coregarns nicht beeinträchtigen.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen erläutert.
Es zeigen:
1: Schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels
des leitfähige Fäden aufweisenden erfindungsgemäßen Gewirks.
2: Schematische Darstellung eines als Coregarn ausgebildeten
leitfähigen Fadens für das Gewirk gemäß 1.
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Gewirks 1. Das Gewirk 1 ist im vorliegenden Fall mittels einer
Raschelmaschine mit Schusseintrag hergestellt. Prinzipiell sind derartige Gewirke
1 auch mittels Kettenwirkautomaten mit Schusseintrag herstellbar.
Das Gewirk 1 gemäß 1
weist eine vertikale Gewirkstruktur mit horizontalem Schusseintrag auf. Der Schusseintrag
besteht aus einer Anordnung von Schussfäden 2a, 2b. Die Gewirkstruktur
besteht im vorliegenden Fall aus einer Maschenstruktur mit Stehfäden
3. Die Stehfäden 3 werden typischerweise mittels einer Grund-Barre
(Legeschiene) in die Gewirkstruktur eingearbeitet.
Die Maschenstruktur besteht im vorliegenden Fall aus nicht leitfähigen
Materialien. Generell kann die Maschenstruktur aus Naturfasern, Kunstfasern oder
aus Mischungen hiervon bestehen. Dabei kann die Maschenstruktur von Endlosfasern,
Stapelfasern oder Mischungen hiervon gebildet sein.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 1
ist die Machenstruktur von Polyesterfäden 4 gebildet. Wie aus
1 ersichtlich, ist die Gewirkstruktur derart ausgebildet,
dass auf einen in vertikaler Richtung verlaufenden Stehfaden 3 jeweils
zwei Polyesterfäden 4 folgen. Die Stehfäden 3 verlaufen
dabei in Wellenform in vertikaler Richtung entlang des Gewirkes 1.
Die Führung der Stehfäden 3 kann bei Bedarf variiert
werden. Auch eine im Wesentlichen geradlinig oder rechtwinkelig mäanderförmige
Führung der Stehfäden 3 ist möglich.
Die Polyesterfäden 4 verlaufen im Wesentlichen ebenfalls
in vertikaler Richtung des Gewirks 1, jedoch weisen diese zur Ausbildung
der Maschenstruktur auch nahezu horizontal verlaufende Segmente auf, so dass diese
mit den Stehfäden 3 eine vernetzte Struktur bilden. Wie aus
1 ersichtlich, verlaufen dabei die Polyesterfäden
4 im Bereich des obersten Schussfadens 2a im Wesentlichen parallel
zu diesem und kreuzen dabei einen Stehfaden 3. Im Bereich des zweiten Schussfadens
2b laufen die Polyesterfäden 4 in im Wesentlichen horizontaler
Richtung zurück, kreuzen wiederum den Stehfaden 3 und verlaufen dann
in vertikaler Richtung weiter.
Erfindungsgemäß bestehen die Stehfäden 3 aus
leitfähigen Fäden und bilden somit eine in vertikaler Richtung des Gewirks
1 verlaufende leitfähige Struktur zur Abschirmung von elektromagnetischen
Feldern.
Prinzipiell reicht eine derartige eindimensionale leitfähige
Struktur zur Erzielung eines elektromagnetischen Abschirmeffekts aus. Im vorliegenden
Fall wird die Abschirmwirkung dadurch erhöht, dass auch ein
Teil der Schussfäden 2a aus leitfähigen Fäden besteht, so
dass eine zweidimensional vernetzte, leitfähige Struktur erhalten wird.
Das in 1 dargestellte Gewirk
1 weist einen 1 Voll/3 Leer-Schusseintrag auf. In 1
sind die Nadelpositionen 5 ersichtlich, an welchen mittels von nicht dargestellten
Nadeln die Polyesterfäden 4 zur Bildung der Maschenstruktur gegriffen
werden. Wie aus 1 ersichtlich, ist bei jeder in vertikaler
Richtung verlaufenden Linearanordnung der Nadelpositionen 5 jede vierte
Nadelposition 5 mit einem Schussfaden 2a, 2b belegt,
worauf drei freie Nadelpositionen 5 folgen.
Dabei ist jeder zweite Schussfaden 2a als leitfähiger
Faden ausgebildet, während die übrigen Schussfäden 2b aus
nicht leitfähigen Material bestehen. Im vorliegenden Fall bestehen diese Schussfäden
2b wie die Maschenstruktur aus Polyesterfäden 4.
Auf diese Weise wird eine leitfähige Netzstruktur erhalten, die
eine effiziente Abschirmung von elektromagnetischen Feldern gewährleistet.
Die Lückengrößen dieser Netzstruktur sind vorteilhaft an die Wellenlängen
der abzuschirmenden elektromagnetischen Felder angepasst. Dabei ist die obere Grenzfrequenz
der abschirmenden Felder durch die Lückengröße bestimmt.
Die Netzstruktur kann auf einfache Weise durch die Art des Schusseintrages
vorgegeben werden, wobei prinzipiell auch ein Voll-Schusseintrag möglich ist.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel mit dem 1 Voll/3 Leer Schusseintrag eignet
sich insbesondere zur Herstellung transparenter Gewirke 1, die zum Beispiel
zur Herstellung von Vorhängen, Bettbaldachinen, Moskitonetzen oder Arbeitskleidung
eingesetzt werden. Bei vorgegebener Art des Schusseintrags kann die Netzstruktur
durch den Anteil von leitfähigen Schussfäden 2a und nicht leitfähigen
Schussfäden 2b vorgegeben werden. Weiterhin kann die leitfähige
Netzstruktur durch die Anordnung der Stehfäden 3 vorgegeben werden.
Die leitfähigen Fäden können generell von unterschiedlich
strukturierten metallischen oder metallhaltigen Fäden gebildet sein. Als Metalle
zur Ausbildung der leitfähigen Fäden eignen sich Silber oder auch Kupfer,
Zinn, Nickel oder Gold.
Weiterhin können die leitfähigen Fäden zumindest teilweise
auch aus nicht metallischen leitfähigen Stoffen, wie zum Beispiel Carbon bestehen.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform sind die leitfähigen
Fäden von Coregarnen 6 gebildet. Der Aufbau eines derartigen Coregarnes
6 ist in 2 dargestellt.
Das Coregarn 6 besteht aus einer Seele sowie diese umgebenden
Mantelfasern 7. Die Seele ist von den Mantelfasern 7 umsponnen,
wobei hierzu bekannte Spinnverfahren aller Art einsetzbar sind.
Die Seele des Coregarns 6 besteht aus einem Polyamidfaden
8, welcher mit einer Metallschicht 9 ummantelt sind. Die Polyamidfäden
8 der Seele können von monofilen oder multifilen Fasern gebildet sein.
Alternativ kann die Seele auch aus einem Polypropylenfaden bestehen.
Die Metallschicht 9 ist vorzugsweise homogen auf der gesamten
Oberfläche des Polyamidfadens 8 aufgebracht. Zur Aufbringung der Metallschicht
9 auf die Polyamidschicht werden besonders vorteilhaft elektrochemische
und nasschemische Verfahren im Bereich der Galvanotechnik eingesetzt. In einer zweckmäßigen
Ausführungsform werden dabei zunächst auf die Polyamidfäden
8 sogenannte Primer aufgebracht. Diese Schicht bildet im Wesentlichen eine
Adhäsionsschicht, an welcher schließlich Metall-Cluster zur Bildung der
Metallschicht 9 abgelagert werden. Die Ablagerung kann alternativ auch
elektrochemisch durch Abscheiden von Metall-Ionen aus einer Elektrolyt-Flüssigkeit
erfolgen.
Die Dicke der Metallschichten 9 auf den Polyamidfäden
8 wird vorzugsweise so gewählt, dass die Seele des Coregarns
6 einen Anteil an Metall aufweist, welcher im Bereich von 10–15
Gewichtsprozent liegt.
Als Metalle für die Beschichtung der Polyamidfäden
8 können prinzipiell Edelmetalle und unedle Metalle wie zum Beispiel
Gold, Kupfer, Zinn oder Nickel verwendet werden.
Besonders bevorzugt besteht die Metallschicht 9 der Seele
des Coregarns 6 aus Silber, wobei besonders vorteilhaft Reinst-Silber für
die Beschichtung verwendet wird.
Die so gebildete metallbeschichtete und damit elektrisch leitende
Seele des Coregarns 6 ist mit den nicht metallischen Mantelfasern
7 ummantelt. Diese Mantelfasern 7 können frei gewählt
werden, wobei insbesondere die Auswahl der Mantelfasern 7 unabhängig
von der Materialbeschaffenheit der Seele des Coregarns 6 erfolgen kann.
Die Mantelfasern 7 können generell aus Naturfasern,
Kunstfasern oder aus Mischungen hiervon bestehen. Beispiele für Naturfasern
sind Wolle, Baumwolle, Tierhaare, Cashmere oder Mischungen aus derartigen Naturfasern.
Als Kunstfasern können insbesondere Fasern aus Polyester oder
Acryl verwendet werden.
Generell können die Mantelfasern 7 auch aus Hohlfasern
bestehen, wobei diese insbesondere aus Acryl bestehen.
Ein wesentlicher Vorteil dieses Coregarns 6 besteht darin,
dass dieses neben hohen Leitfähigkeitswerten auch eine hohe Elastizität
aufweist. Die hohe Elastizität wird insbesondere durch die Verwendung der Polyamidfäden
8 für die Seele des Coregarns 6 erhalten. Diese Elastizität
bleibt bei der Beschichtung mit dem jeweiligen Metall erhalten. Dabei ist besonders
vorteilhaft, wenn das betreffende Metall eine hohe Duktilität aufweist, welche
bei Silber besonders hoch ist.
Die Coregarne 6 weisen dementsprechend hohe Reißdehnungen
und einen hohen Rücksprung auf, wobei Dehnungen des Coregarns 6 bis
zu 20% möglich sind.
Für den Fall, dass die Seele des Coregarns 6 eine aus
Silber oder Kupfer bestehende Metallschicht 9 aufweist, weist das Coregarn
6 zudem antiseptische Eigenschaften auf.
Während die Ausbildung der Seele des Coregarns 6 die
Leitfähigkeit des Coregarns 6 vorgibt und insbesondere auch weitere
Eigenschaften wie die antiseptische Wirkung und elastischen Eigenschaften bestimmt,
werden durch die Mantelfasern 7 die Oberflächeneigenschaften des Coregarns
6 vorgegeben.
- 1
- Gewirk
- 2a, 2b
- Schussfaden
- 3
- Stehfaden
- 4
- Polyesterfaden
- 5
- Nadelposition
- 6
- Coregarn
- 7
- Mantelfaser
- 8
- Polyamidfaden
- 9
- Metallschicht