Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues Glastextilgewebe, welches ästhetisch ansprechend ist, eine hohe Festigkeit aufweist und doch von extrem geringem Gewicht ist. Das Gewebe ist ein gewebtes Glastextilgewebe, das sich insbesondere als Gewebe für Wände eignet.

Webstühle wurden seit vielen Jahrzehnten verwendet, um Glasgewebe herzustellen. Dies trifft auch auf die Herstellung von Geweben zu, die mit Glasfasergarnen gewebt werden. Außerdem sind Glasgewebe bekannt, die mit einem Muster gewebt werden. Siehe zum Beispiel U.S. Patent Nr. 6,267,151, erteilt an Andre Moll von Vitrulan Textilglas GmbH, und EP 1 162 306.

In dem Moll-Patent wird ein Verfahren zur Herstellung eines gemusterten Glasgewebes beschrieben, das insbesondere für Tapeten oder ähnliche Materialien geeignet ist, die ein mit Glasfasergarnen gewebtes Gewebe haben. Das Glasfasergarn hat eine Titer zwischen 130 tex und 150 tex, und vorzugsweise zwischen 139 und 142 tex, welches für den Kettfaden verwendet wird. Ein Glasfasergarn mit einem Titer zwischen 190 tex und 400 tex, und vorzugsweise von 215 tex, wird als Schuss in dem Gewebe verwendet. Das Garn wird im Allgemeinen auf einem mustergesteuerten Jacquardwebstuhl hergestellt. Eine der Schwierigkeiten mit einem Glasgewebe, das gewebt ist, und insbesondere Glasgeweben, die für Tapetengewebe verwendet werden sollen, ist, dass die Ästhetik sowie die Festigkeit von großer Bedeutung sind, während das Glasgewebe gleichzeitig von geringem Gewicht sein soll. Selbstverständlich können gemusterte Gewebe zu der Ästhetik eines Wandgewebes beitragen, aber bei dem Versuch, eine hohe Festigkeit zu erreichen, ist man auf Probleme gestoßen, da das Gewebe im Allgemeinen etwas schwerer war und sich nicht so weich anfühlt oder nicht so voluminös aussieht, wie man es sich von dem Gewebe erwünscht.

Daher besteht ein Ziel der vorliegenden Erfindung darin, ein neues und verbessertes Glastextilgewebe bereitzustellen, welches ästhetisch ansprechend ist, eine gute Festigkeit aufweist, aber sich auch durch Leichtgewichtigkeit auszeichnet, um sich so weich anzufühlen und so auszusehen, wie man es sich erwünscht.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Wandgewebe bereitzustellen, das eine gute Festigkeit aufweist, aber auch so beschaffen ist, dass es von geringem Gewicht und ästhetisch ansprechend ist.

Diese und andere Ziele der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann bei der Durchsicht der folgenden Offenbarung und den beigefügten Zeichnungen ersichtlich.

Die vorliegende Erfindung stellt ein Glastextilgewebe bereit, das ästhetisch ansprechend ist, eine hohe Festigkeit aufweist und dennoch von geringem Gewicht ist, wobei es sich weich anfühlt. Das Gewebe ist ein gewebtes Glastextilgewebe und findet besondere Anwendbarkeit als ein Wandgewebe.

Das Gewebe wird mit einem Garn der Feinheit 20 bis 80 tex in Maschinenrichtung oder als Kettfaden gewebt, und ein Glasstapelfaservorgarn wird als Schussfaden oder in Querrichtung verwendet. Man hat nämlich unter Anderem festgestellt, dass, wenn das Glasstapelfaservorgarn in der Querrichtung zusammen mit dem feinen, aber starken lufttexturierten Garn verwendet wird, ein starkes und doch leichtgewichtiges Produkt von hervorragender Ästhetik erhalten wird. Das Produkt ist recht leicht und sieht weich aus und fühlt sich voluminös an, wie es für Wandgewebe erwünscht ist. Die wirtschaftlichen Aspekte des Gewebes sind ebenfalls vorteilhaft.

Die vorstehend genannten und weiteren Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlicher anhand der folgenden, detaillierten Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen ähnliche oder identische Elemente bezeichnen und in welchen:

1 einen herkömmlichen Prozess und Aufbau zur Herstellung von Glasstapelfaservorgarn darstellt;

2 einen Prozess zur Herstellung von Glasstapelfaservorgarn in größerem Detail darstellt, wobei das Trommelziehverfahren verwendet wird;

3 einen Prozess zur Anwendung einer chemischen Standardbehandlung in einem bevorzugten Verfahren in einem kontinuierlichen Prozesses unter Verwendung eines rotierenden Siebs darstellt;

4 einen Prozess zur Anwendung von chemischen Dispersionen in einem bevorzugten Verfahren in einem kontinuierlichen Prozes unter Verwendung eines rotierenden Siebs zeigt;

Glasstapelfaservorgarn, welches als ein Stapelfaserstrang oder ein diskontinuierliches Fasergarn charakterisiert werden kann, wird im Schussfaden des erfindungsgemäßen Gewebes verwendet. Die Herstellung des Glasstapelfaservorgarn ist wohlbekannt und wird zum Beispiel in Fiber Glass, von J. Gilbert Mohr and William P. Rowe, 1978, Van Nostrand Reinhold Company beschrieben. Die Herstellung von Glasstapelfaservorgarn unter Verwendung des so genannten „Trommelzieh" verfahrens wird ebenfalls in US Patent Nr. 4,863,502 beschrieben und darauf verwiesen. Es ist möglich, und wird auch bevorzugt, das Stapelfaservorgarn aus C-Glas- oder E-Glas-Pellets herzustellen. Solche Zusammensetzungen aus chemischem Glas oder elektronischem Glas sind wohlbekannt. Herkömmliche Produktionsanlagen für Glasstapelfaservorgarn sind in der Industrie ebenfalls bekannt. Solche Produktionsanlagen wurden, zum Beispiel, von der Schuller GmbH entwickelt. 1 stellt eine solche Anlage dar.

Im Allgemeinen, wie in 1 gezeigt, enthält ein Trichter, der sich oben auf der Glasstapelfaservorgarn-Einheit befindet, die Glaspellets. Eine Pellet-Zufuhreinrichtung entnimmt das benötigte Pellet-Volumen zeit- und gewichtsgesteuert und verteilt es gleichmäßig in eine Glasfaserbuchse. Die Buchse besteht aus einer elektrisch beheizten Wanne aus Edelmetall. Sie ist in eine Reihe von hitzebeständigen Ziegeln eingebettet und auf einem Rahmen montiert. Am Boden der Wanne weist die Buchse eine Vielzahl von düsenartigen Auslässen auf, die „Tips" genannt werden, aus denen die Glasfasern abgezogen werden. Die Buchse ist Temperaturantwort leistungsgesteuert.

In der Buchse werden die festen Glaspellets in flüssiges Glas überführt. Dieses Glas, das durch die Auslässe tritt, formt Glaskügelchen, die wiederum flüssige Glasfaserfilamente erzeugen. Die Fasern werden mit faserbildendem Promotor-Fluid bedampft und auf eine Spinntrommel gewickelt. Die Glastropfen werden beschleunigt, aus den Filamenten gebrochen und setzen sich auf dem Boden zur Rückführung ab. Schließlich zieht die Spinntrommel die Fasern bis zum gewünschten Durchmesser aus. Die Fasern haften an der Trommeloberfläche für weniger als eine Trommelumdrehung und werden dann mit einer Schabklinge entfernt. Gute Haftungswirkung hält die Fasern fest auf der Trommeloberfläche. Sie werden dann an der Kante der Schabklinge gelöst.

Die Fasern werden in einem Trichter durch Wirbeln vorgetext, verdrillt (geschlossen), entfernt und endlos auf Spulen gewickelt. Sollten Fasern reißen, wird der Faserziehprozess automatisch neu gestartet. Glastropfen und schwere Fasern werden von den normgerechten Glasfasern getrennt und für die Rückführung gesammelt.

Es wird bevorzugt, dass die Verweilzeit in dem Trichter deutlich verkürzt ist, denn man hat festgestellt, dass insbesondere Gleichmäßigkeit und gleichförmiges Aussehen verbessert werden, Dickeschwankungen vermindert werden und die Zugbelastbarkeit um etwa 20 % erhöht wird, wenn die Verweilzeit in dem Trichter deutlich verkürzt ist. Es ist wichtig, das Verhältnis Trommelgeschwindigkeit/Abziehgeschwindigkeits so klein wie möglich zu halten.

2 der Zeichnung stellt mehr Details bezogen auf das bevorzugte Verfahren zur Herstellung von Glasstapelfaservorgarn dar, unter Verwendung des so genannten Trommelziehverfahrens. Wie in 2 gezeigt, werden Filamente 4 von den Enden der Glasstangen gezogen oder von den Düsen einer Wanne 2, die flüssiges Glas enthält, mit Hilfe einer rotierenden Ziehfläche 3. Die Filamente 4 werden parallel gezogen, nebeneinander, und zu dünnen Filamente verfeinert, welche dann vom Umfang der rotierenden Ziehfläche vor Vollendung einer Umschlingung angehoben werden, in Fasern gespalten werden und in einen geschlossenen Raum 7 geführt werden. Dieser Raum ist rotationssymmetrisch und parallel zur Achse der Ziehfläche orientiert. In dem geschlossenen Raum wird ein Faserwirbel 9 gebildet, der dann zu einer Seite als Faser abgezogen wird.

Genauer gesagt, werden mit der Hilfe einer rotierenden Ziehfläche 3 in Form einer Trommel, große Mengen an parallelen Glasfilamenten 4 nebeneinander kontinuierlich von den Spindüsen 1 einer Schmelzwanne 2 gezogen oder aus den durch Hitze erweichten Enden von Glasstäben. Diese berühren die Ziehfläche äußerlich zur Linie des freien Falls bei 5, werden abgezogen und mit der Hilfe dieser Ziehfläche zu einem kleineren Durchmesser als bei ihrer Bildung verfeinert. Vor der Vollendung einer einzelnen Umschlingung der Ziehfläche 5 werden die Filamente 4 durch eine geeignete Abhebevorrichtung 6, zum Beispiel einem Abstreifer aus dünnem Blech oder durch entgegenwirkende Blasströme abgehoben und in einen geschlossenen Raum 7, z. B. einen so genannten Spinntrichter, geleitet, der parallel zu der rotierenden Ziehfläche 3 orientiert ist. Ein mitrotierendes Luftpolster wird durch die hohe Rotationsgeschwindigkeit um die Ziehfläche 3 gebildet. Es wirkt während des Ziehens der Filamente 4 mit und wird ebenfalls durch die Abhebevorrichtung 6 abgehoben und zusammen mit den suspendierten Fasern 8 in den geschlossenen Raum 7 eingeführt. Als Folge wird ein Luft-Faser-Wirbel 9 erzeugt, der die Fasern in dem kreisenden Wirbel zu einem Faserband oder einem Vorgarn formt. Es wird dann kontinuierlich durch eine röhrenförmige Düse 10 mittels einer Abzugs- und Aufspulvorrichtung 11 abgezogen. Die Stärke des Bands wird durch die Anzahl der Fasern und/oder die Abzugsgeschwindigkeit bestimmt. Die Seite des Raums 7 gegenüber der Düse 10 ist offen und ermöglicht, dass der Umlaufwinde oder das Luftpolster im Trichter entweicht.

Die rotierende Ziehfläche 3 ist über einen großen Teil ihres Umfangs von einem beabstandeten Mantel 12, der als eine Schutzvorrichtung dient, umgeben. Zusätzlich stellt er sicher, dass durch den entstehenden Umlaufwind keine Verunreinigungen an die Ziehfläche gezogen werden und dass das Luftpolster, das die Trommel umgibt, sicher bis zur Abnahmestelle 13 geführt wird.

Treten an der Abnahmestelle 13 Störungen auf, so wird dann eine vorgeschaltete Abnahmevorrichtung 14 aktiviert, welche die anfallenden Filamente von der Ziehfläche 3 abnimmt, bis die Störungen bei 13 behoben wurden.

Am Anfang des oben beschriebenen Prozesses, und auch wenn die Filamente während des Herstellungsprozesses reißen, bildet sich an der Spinnstelle 1 ein Glastropfen 15. Dieser zieht während des freien Falls ein neues Filament 4 hinter sich. Das Filament wird durch eine schräge Leitfläche 16 unterhalb der Trommel zu der Ziehfläche 3 geführt. Das Filament wird von der Ziehfläche erfasst und von ihr mitgenommen. Zur gleichen Zeit wird er von dem Tropfen 15 getrennt.

Die Filamente 4 werden tatsächlich nicht nur abgezogen und von der Ziehfläche 3 ausgezogen, sondern auch von dem durch diese Fläche gebildeten Luftpolster abgezogen und ausgezogen, während beide für das einzelne Filament während seines Wegs wirksam sein können. Ein Filament kann daher an der Ziehfläche ankommen, dann in das Luftpolster eingetaucht werden, wieder auf die Ziehfläche gelangen usw. oder auch anders herum. Die Filamente werden dadurch ständig in längere und kürzere Teile gerissen, so dass bei 3 längere und kürzere Filamentteile oder Fasern vorliegen können.

Das resultierende Glasstapelfaservorgarn-Produkt kann dann bei der Herstellung von Glastextilgewebe der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Vorzugsweise hat das Glasstapelfaservorgarn einen Titer im Bereich von etwa 180 bis etwa 220 tex, mehr bevorzugt in einem Bereich von etwa 190 bis 210 tex und am meisten bevorzugt von etwa 200 tex. In einer am meisten bevorzugten Ausführungsform, besteht das erfindungsgemäße Glastextilgewebe aus einem Glasstapelfaservorgarn mit einem Titer von etwa 200 tex als dem Schussfaden, einem Glasgarn in der Maschinenrichtung mit einem Titer im Bereich von etwa 30 bis 40 tex, und am meisten bevorzugt etwa 34 tex.

Das in der Maschinenrichtung verwendete Glasgarn oder der Kettfaden des erfindungsgemäßen Textilgewebes ist ein 20 bis 80 tex, lufttexturiertes Garn, mehr bevorzugt ein Garn mit einem Titer zwischen etwa 30 und 50 tex, insbesondere für solche Gewebe, die auf einem Jaquard-Webstuhl gewebt werden, und von etwa 60 bis 80 tex in anderen Geweben. Das Garn kann durch Verwendung von einem beliebigen herkömmlichen Prozess für Glasfasern lufttexturiert werden. Geeignete Maschinen sind erhältlich, wie die Lufttexturiermaschinen der Dietze and Schell Corporation, Greenville, Süd Carolina. Die Lufttexturiermaschinen DS60 und DS60D sind Beispiele für geeignete Maschinen, für das Texturieren von Glasgarnen verwendbare Maschinen, die verschiedene Strahlströme von Luft verwenden, um das Texturieren auszuführen. Die Maschine kann mit Glasgarn in verschiedenen Ausgangsmaterialformen gespeist werden, zum Beispiel von flexiblen Spulen, Spinnkabeln und Direkt-Rovings.

Dies als Kettfaden verwendete Glasgarn ist ein sehr feines Garn, das lufttexturiert wurde. Die Feinheit des Glasgarns und sein texturierter Zustand, zusammen mit der Verwendung des Stapelfaservorgarns in der Querrichtung trägt dazu bei, dem Endprodukt seine Leichtgewichtigkeit und das voluminöse Aussehen, Anfühlen zu verleihen. Das endgültige Textil weist trotz seiner leichgewichtigen Eigenschaft auch gute Festigkeitseigenschaften auf. Es wurde festgestellt, dass diese einzigartige Kombination von Eigenschaften zu vielen praktischen Vorteilen aus der Sicht der Verwender/Kunden führt. Das Wandgewebe kann einfacher in Außen- und Innenecken, auf einem Pfeiler oder in schwierigen Winkeln aufgehängt werden. Das Gewebe ermöglicht einem auch, Falten und Blasen leicht auszuglätten. Das erfindungsgemäße Glasgewebetextil ist auch leichter anzustreichen, da es leichter ist, die Farbe über die Oberfläche zu verteilen und es gibt weniger Walzenwiderstand. Das Gewebe verbraucht weniger Farbe und Klebstoff und ist daher ökonomischer. Aufgrund der Festigkeitseigenschaften des Gewebes kann das flexible Gewebe besondere Handhabungen aushalten und ermöglicht verschiedene Anpassungen während des Aufhängens der Tapete ohne jegliche ernsthafte Folgen. Es wurde auch beobachtet, dass das Gewebe beinahe unsichtbare Verbindungen gewährleistet und in dieser Hinsicht daher ästhetisch ansprechender aussieht, wie auch in seinem Gesamtaussehen und Anfühlen. Das Gewebe verliert auch weniger Fasern, was während des Aufhängens für weniger Fasern in der Luft sorgt, was die Handhabung des Textilgewebes umweltfreundlicher für die Person macht, die mit dem Gewebe umgeht, sowie für die Umwelt im Allgemeinen. Die leichtgewichtige Eigenschaft des Gewebes sowie die Eigenschaft der Festigkeit ermöglichen auch einen geringeren Verbrauch an Rohmaterial. Insgesamt gewährleisten die Festigkeit, Flexibilität und das geringe Gewicht des Gewebes sowie sein voluminöses Aussehen und Anfühlen ein sehr erstrebenswertes Produkt.

Das Glasstapelfaservorgarn und lufttexturierte Garn werden zusammen unter Verwendung eines beliebigen herkömmlichen Webstuhl, z. B. einem Schaftwebstuhl, einem Jacquardwebstuhl, einer Webmaschine wie einer Dornier-Webmaschine zu dem fertigen Textilprodukt verarbeitet. Wenn erwünscht, sind eingewebte Muster möglich.

Nachdem das Textilprodukt gewebt wurde, kann es auf herkömmliche Weise behandelt werden, um dem Produkt die die endgültigen Eigenschaften zu verleihen. Chemische Behandlungen von Glasgeweben sind bekannt, um solche Eigenschaften wie Festigkeit, Volumen, Stabilität und Lichtundurchlässigkeit des fertigen Textilprodukts auszuarbeiten/anzupassen.

3 zeigt ein Verfahren zur Anwendung einer normalen chemischen Behandlung für ein erfindungsgemäßes Glasgewebe, vorzugsweise ist das Glasgewebe ein gewebtes Produkt aus Glasfasergarn. Das Gewebe ist typischerweise ein einfaches Muster bis hin zu acht Schäften. Die Bindung wird, zum Beispiel, auf einer Dornier-Webmaschinen, Greifer- oder Luftwebmaschinen hergestellt, typischerweise in Breiten von zwei oder drei Metern zur Sammlung auf Wickelspulen mit typischerweise 1.500–6.000 Metern an unbehandeltem gewebtem Glasfasergewebe hergestellt. Bevorzugte Garne gemäß der vorliegenden Erfindung umfassen für die Richtung des Kettfadens, Endlos-C-Glas oder E-Glas mit 20 bis 80 tex, mehr bevorzugt von etwa 30 bis 50 tex oder 60 bis 80 tex, welches lufttexturiert wurde. Für den Schussfaden oder die Querrichtung wird das wie oben beschriebene Glasstapelfaservorgarn verwendet.

In dem erfindungsgemäßen Prozess wird das Glasgewebe 21, vorzugsweise in Rollenform, in ein Imprägnierbad gegeben, typischerweise über Walzen 23 und herkömmliche Fördermittel, um mit einem Bad 22 in Kontakt zu kommen, mit, zum Beispiel, einem chemischen Gemisch, die das Glasgewebe sich weich anfühlen lässt, oder alternativ, zum Beispiel, kann eine Aufnahmewalze das gleiche Gemisch auf mindestens eine der Glasgewebeoberflächen transportieren. Ein bevorzugte Beschichtungsgemisch besteht aus solchen Bestanteilen, die in der unten stehenden Tabelle 1 aufgeführt sind.

Alternativ zu den Walzen 23 können doppelseitige Trommelsiebe verwendet werden, um die Chemikalien auf das Glasgewebe 21 aufzubringen. Das chemische Gemisch wird an das Innere der beiden Trommelsiebe gespeist und auf das Glasgewebe durch Kontakt mit den Trommelsieben aufgebracht.

• Stärkebinder 10–70 % Trockensubstanz
• Latexbinder 20–80 % Trockensubstanz
• Anorganische Vernetzungsmittel 0–10 % Trockensubstanz
• Pigmente 10–30 % Trockensubstanz

Alle kommerziell erhältlichen Stärkebinder können verwendet werden. Ein aus Kartoffeln oder Getreide gewonnener Stärkebinder ist bevorzugt. Die weichen Latexbinder basieren vorzugsweise auf Vinylacetat. Andere Arten von Latexbindern können jedoch auch verwendet werden. Anorganische Vernetzungsmittel sind Stoffe, welche die Wirkung dieses Gemisches verbessern können, indem sie das chemische Gemisch bei Aufbringung stabilisieren. Ammoniumzirkoniumcarbonat ist bevorzugt, aber es können auch andere Chemikalien verwendet werden.

Das Gemisch basiert vorzugsweise auf Wasser und weist einen Trockensubstanzanteil zwischen 5 und 20 Gewichtsprozent auf, vorzugsweise zwischen 10 und 20 Gewichtsprozent in dem chemischen Bad. Außer weißen Pigmenten können auch farbige Pigmente zugegeben oder verwendet werden, um auch farbige Gewebe herzustellen. Nach der Imprägnierung kann das Gewebe in eine Trockeneinrichtung 24 transportiert werden, welche in der bevorzugten Ausführungsform von 3 als durch Dampf beheizte Zylinder 25 dargestellt sind. Nach dem Trocknen wird das Gewebe auf einer Walze 26 gesammelt und üblicherweise auf die gewünschte Breite geschnitten. Dieser erste Imprägnierungsschritt verleiht dem Gewebe zusätzliches Volumen, Stabilität und Lichtundurchlässigkeit.

In 4, kann Dispersion 44 zugegeben werden, um die Reißfestigkeit des Gewebes 42 zu verbessern. Typischerweise reichen 10–60 g der Dispersion pro Quadratmeter aus, um eine optimale Adhäsionskraft zusammen mit mäßigen Reißkräften zu erhalten. Die gewünschte Reißkraft kann durch die Menge an aufgebrachter Dispersion geregelt werden. Sie hängt auch von der Art und Struktur der verwendeten Gewebe ab. Man benötigt eine optimale Adhäsionskraft, um die gleiche Strapazierfähigkeit und die gleiche Feuerbeständigkeit zu erhalten wie gewöhnliche Wandverkleidungen aus Glasfaser.

Nach dem Aufbringen der Dispersion 44 auf die Gewebeoberflächen 41 kann das Gewebe in eine Trockeneinrichtung 46 transportiert werden, welche in der bevorzugten Ausführungsform von 4 als Lufttrockner dargestellt sind. Alternativ können ohne irgendwelche Nachteile auch beheizte Zylinder verwendet werden. Das Gewebe wird dann auf Walze 48 gesammelt.

Nachdem nun die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung beschrieben wurde, sollte verstanden sein, dass die Erfindung nicht auf diese genauen Ausführungsformen beschränkt ist, vielmehr kann der Fachmann verschiedene Veränderungen und Modifizierungen daran vornehmen, ohne das vom Bereich der Erfindung, wie in den beigefügten Ansprüchen definiert, abgewichen wird.