DE2111663B2 - - Google Patents
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Description
20 statische Aufladung des Teppichs verhindern.
Hierin liegt eine nicht ohne weiteres vorauszusehende Wirkung, da man geneigt ist, anzunehmen,
Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von daß zur Ableitung von Aufladungen eine leitende
Teppichen mit sehr geringer elektrischer Aufladung. Verbindung zu einem Erdpotential geschaffen werden
Bei der Herstellung von ieppichen wird natürliches as muß
und künstliches Fasermaterial verschiedener Herkunft Daher wird die Erfindung auch nicht durch den
verarbeitet. Vielfach wird auch das Grundgewebe Inhalt der französischen Patentschrift 1 548 739 nahemit
gummiartigem Material imprägniert oder be- gelegt. In dieser ist ein Verfahren zur Herstellung von
schichtet, um das Erzeugnis zu verfestigen und rutsch- Kohlenstoff- oder Graphitfäden angegeben, die dort
fest zu machen. Auf Grund der isolierenden Eigen- 30 offenbar in beliebiger Länge anfallen, ohne daßjiierschaft
der verwendeten Materialien kann sich beim über sowie über den Durchmesser der Fäden nähere
Gebrauch des Teppichs statische Elektrizität bilden Angaben gemacht sind. Als Verwendungsmöglichkeit
und ansammeln, so daß der Teppich eine elektro- für die Fäden ist unter anderem die Herstellung von
statische Aufladung erfährt, die durch Entladungs- stromleitenden Matten und von stromleitenden Anfunken
dem lebenden Körper Schläge versetzen und 35 strichen erwähnt. Hieraus geht also nur hervor, daß
bei Gegenwart von entzündbaren Gasen oder Flüssig- die Kohlenstoff-Fäden zur Stromleitung herangezogen
keiten eine Explosion oder einen Brand verursachen werden können. Eine stromleitende Verbindung durch
kann. Kohlenstoff-Fäden entsprechender Länge ist aber, wie
Lm diese statische Aufladung zu vermeiden, hat erwähnt, im Fall der Erfindung nicht vorgesehen und
man versuchsweise das der Herstellung des Teppichs 40 mit einfachen Mitteln nicht zu erreichen. Statt dessen
dienende Fasermaterial mit Metallfasern, vorzugsweise ermöglicht die Erfindung die gebräuchliche Arbeitsaus rostfreiem Stahl vermischt. Doch ist hierbei eine weise zur Herstellung von Teppichen mit Rückengleichförmige
Verteilung der Metallfasern schwierig beschichtung unverändert beizubehalten und die vorzu
erreichen, außerdem wird das Aussehen des Tep- handenen Maschinen weiterzuverwenden. Hinsichtlich
pichs beeinträchtigt, abgesehen davon, daß feine rost- 45 der Problemlösung und der Vorteile der Erfindung
freie Stahlfasern sehr teuer sind. ist demnach die genannte französische Patentschrift
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ver- in keiner Weise aussagefähig.
fahren zur Herstellung von Teppichen und ähnlichen Da die Kohlefaser eine spezifische Schwere von
Erzeugnissen anzugeben, die frei von statischer Auf- etwa 1,5 bis 1,9 aufweist, welche um einige Bruchteile
ladung sind. 50 geringer ist, als die der rostfreien Stahlfaser, wird das
Die Erfindung geht dabei von einem Verfahren aus, Volumen einige Male größer als das der rostfreien
das insbesondere für die Hepstellung von Tufting- Stahlfaser, beim gleichen Gewicht, so daß sich der
teppichen gebräuchlich ist. Bei diesem bekannten gewünschte Effekt der elektrischen Leitfähigkeit leicht
Verfahren erhält das fertige Gewebe abschließend eine einstellen kann.
Rückenbeschichtung durch Tränken oder Bestreichen 55 Es ist bereits bekannt, einem Gummimaterial Ruß
der Rückseite des Gewebes mit einem Bindemittel in zuzuführen, um eine elektrische Leitfähigkeit zu
flüssiger Form aus natürlicher oder synthetischer erzeugen. Da jedoch der Ruß ein sehr feines Pulver ist,
Gummilösung oder-latex oder einem plastischen Kunst- kann die beabsichtigte Aufgabe nicht durch Zugabe
stoff und anschließendes Trocknen des Bindemittels. kleiner Mengen erreicht werden. Üblicherweise werden
Ausgehend von diesem bekannten Verfahren zur 60 10 bis 35 Gewichtsprozent Ruß dem Bindematerial
Herstellung von Rückenbeschichtungen auf Teppichen zugegeben. Aus diesem Vergleich wird ersichtlich,
besteht die Erfindung darin, daß man ein Bindemittel daß die Verwendung von Kohlefasern für das Produkt
verwendet, das in gleichförmiger Verteilung Kohlen- ein vorteilhaftes Ergebnis mit sich bringt.
stoff-Fasern einer Faserlänge von 0,5 bis 10 mm bei Als plastische Materialien für das Bindemittel seien
stoff-Fasern einer Faserlänge von 0,5 bis 10 mm bei Als plastische Materialien für das Bindemittel seien
einem Durchmesser von etwa 3 · 10"3 bis 30 · ΙΟ"8 mm 65 erwähnt natürlicher Gummi, Butadien-Styrol-Gummi
in einer Menge zwischen 0,1 bis 10 Gewichtsprozent, (SBR), Butadien-Acrylnitril-Gummi (NBR), Poiyvinylbezogen
auf den festen Anteil des Bindemittels, enthält. chlorid, Polyäthylen oder Polyurethan.
Durch die so erzielte gleichförmige Einlagerung Das Mischen der Kohlefasern mit diesen Binde-
Durch die so erzielte gleichförmige Einlagerung Das Mischen der Kohlefasern mit diesen Binde-
materialien, die in Form von Lösungen oder als Gummilatex vorliegen, wird durch übliche Verfahren
ausgeführt. Auch die Beschichtung oder Imprägnierung des Grundgewebes mit dem Bindematerial wird nach
irgendeinem bekannten Verfahren vorgenommen.
Durch das Verfahren nach der Erfindung wird erreicht, daß der antistatische Effekt sich auch in
ausreichender Weise einstellt, obwohl nur eine bestimmte Menge von elektrisch leitenden Kohlenstoff-Fasern
dem Bindemittel allein zugeführt worden sind, so daß kein kompliziertes Verfahren, wie das Mischen
oder das Einweben der Kohlenstoff-Fastrn in die beflockte Faser oder in das Grundgewebe mehr notwendig
ist.
Die praktische Durchführung des Verfahrens der Erfindung wird in den folgenden Beispielen näher
erläutert.
Der Teppich wurde aus einem gewebten GniHdgewebe
aus Hanfgarn und einer Nylonschicht hergestellt, die bei der Bildung des Tuftes eine Faserlänge
von 6 mm aufwies. Die Rückseite des Grundgewebes wurde mit einem Latex von Butadien-Styrol-Gummi
beschichtet
Mit der Gummilatexkomponente waren vorher Kohlenstoff-Fasern mit einer mittleren Länge von
etwa 3 mm und einem Durchmesser von etwa 7 · 10~3mm
in einer Menge von einmal 0,5 und zum anderen von 2,0 Gewichtsprozent, bezogen auf den festen GummianteiL
vermischt worden. Die Menge der dem Grundgewebe zugeführten Gummikomponente betrug 150
und 3600 g/m2 für die entsprechenden Versuchssiücke
mit unterschiedlichen Kohlenstoff-Faseranteilen.
Von diesen so hergestellten Teppichen wurden Versuchsstücke von 3 · 4 cm ausgeschnitten. Die
Muster wurden einer Prüfung zur Messung der aufgeladenen Werte der statischen Elektrizität mit Hilfe
eines statischen Drehprüfers unterzogen. Die Versuchsergebnisse sind in der Tabelle 1 aufgeführt, aus
der ein bemerkenswerter antistatischer Effekt bei einem ein Kohlefasermaterial enthaltenden Bindemittel ersichtlichist.
Der in diesem Beispiel verwendete »statische Drehprüfer« ist ein von der Firma Koa Shokai Co.,
Japan, hergestelltes Gerät zur Messung der statischen Elektrizität, welche durch die Reibung zwischen den
Prüfstücken und einem Reibetuch entsteht. Das Prüfstück wird auf die äußere Fläche eines Zylinders dieses
Gerätes befestigt, und während der Zylinder gedreht wird, Lt das Prüfstück mit dem auf der gegenüberliegenden
Seite des Zylinders befestigten Reibetuches in einem Reibungskontakt Die Messung wurde in
einer Kammer von 25 0C und einer relativen Luftfeuchtigkeit
von 30% durchgeführt.
Bindemittel | SBR | Menge des | Tabelle | 1 | (Volt) nach einer Reibung von | 60 see | 120 see | |
SBR | auf getragenen |
1900 | 2000 | |||||
Muster | SBR + 0,5 Gewichts | Bindemittels | 30 see | 1750 | 1750 | |||
prozent Kohlenstoff- | (g/m1) | 1800 | 1100 | 1300 | ||||
Fasern | 150 | 10 see | Statische Spannung | 1700 | ||||
1 | SBR + 0,5 Gewichts | 3,600 | 1450 | 950 | ||||
2 | prozent Kohlenstoff- | 150 | 1450 | 680 | 750 | |||
3 | Fasern | 700 | ||||||
SBR + 2,0 Gewichts | 600 | |||||||
prozent Kohlenstoff- | 3,600 | 800 | 1050 | |||||
4 | Fasern | 400 | ||||||
SBR + 2,0 Gewichts | 600 | |||||||
prozent Kohlenstoff- | 150 | 600 | 800 | |||||
5 | Fasern | 200 | ||||||
550 | ||||||||
3,600 | ||||||||
6 | 200 | |||||||
20 see | ||||||||
1700 | ||||||||
1600 | ||||||||
850 | ||||||||
500 | ||||||||
500 | ||||||||
500 | ||||||||
300g/ma eines SBR-Bindemittels wurde auf einen
Teppich geschichtet, der aas einem gewebten Grundgewebe aus Baumwollgarn und einer Wollschicht mit
einer Faserlänge von 6 mm hergestellt war.
Für Vergleichszwecke wurden die folgenden 3 Bindemittelarten
hergestellt:
60
1. SBR allein,
2. SBR + 5 Gewichtsprozent rostfreie Stahlfasern mit einem Durchmesser von etwa 7 · 10~3 mm und
einer mittleren Länge von etwa 5 mm und
3. SBR + 5 Gewichtsprozent Kohlenstoff-Fasern von etwa 7 · 10~3 mm Durchmesser und einer durchschnittlichen
Länge von 5 mm.
Die statische Elektrizität wurde in gleicher Weise wie im Beispiel 1 gemessen, und die Ergebnisse sind
in der folgenden Tabelle 2 eingetragen.
X Jf-- | Bindemittel | SBR | Statische Spannung (Volt) | 30 see | 60 see | 120 see |
JVlU- OfAt* |
SBR + 5 Gewichts | nach einer Reibung von | 740 | 1180 | 1430 | |
Stcr | prozent rostfreie | 20 see | 550 | 700 | 900 | |
1 | Stahlfasern | 500 | ||||
2 | SBR + 5 Gewichts | 370 | ||||
prozent Kohlen | 80 | 170 | 400 | |||
stoff-Fasern | ||||||
3 | 70 | |||||
Einer viskosen Flüssigkeit aus natürlichem Gummi
gelöst in Kohlenstoff-Tetrachlorid wurden Kohlenstoff-Fasern von etwa 7 · 10~3 mm Durchmesser und einer
durchschnittlichen Länge von etw/t 0,1 mm mit 0,1 Gewichtsprozent in bezug auf den festen Gummianteil
hinzugegeben.
Teppiche aus einem Grundgewebe aus Htenf und
einer Nylonschicht mit einer Faserlänge von 3 bzw. 6 mm wrrden mit dem Bindemittel auf der Rückseite
beschichtet, so daß die endgültige Menge Bindemittel, die den entsprechenden Teppichen zugeführt wurde,
500 g/m2 betrug; sodann wurde der Teppich getrocknet. Für Vergleichszwecke wurde ein anderer Teppich in
der gleichen Weise hergestellt, jedoch mit der Ausnahme, daß keine Kohlenstoff-Fasern dem Bindematerial
zugegeben wurden.
Von jedem dieser Teppiche wurden Versuchsstücke entnommen und nach einer 60 Sekunden dauernden
Reibung in gleicher Weise wie im oben aufgeführten Beispiel 1 ihre statische Spannung gemessen. Die
Ergebnisse sind in der Tabelle 3 aufgeführt.
Statische Spannung | 6 mm | |
nach einer Reibung | 1900 | |
von 60 Sekunden | ||
(Volt) | 1150 | |
Faserlänge | ||
3 ram | ||
Vergleichbares Muster | 1900 | |
(ohne Kohlenstoff-Fasern) | ||
Muster nach der Erfindung | 1200 | |
(mit Kohlenstoff-Fasern) |
einem Hanfgrundgewcbe und einer Wollschicht mit einer Faserlänge von 6 mm bestand, der sodann
getrocknet wurde.
Aus diesem so hergestellten Teppich wurde ein Versuchsstück von 30 · 30 cm herausgeschnitten und
:n einem Temperaturbereich von 100 bis 1100C
2 Stunden lang getrocknet. Nach dem Trocknen wurde das Versuchsstück auf eine 5 mm dicke Platte aus
Polyvinylchlorid gelegt, auf das sine Versuchsperson
ίο mit einer Größe von 170 cm und einem Gewicht von
60 kg stand, die baumwollene Unterwäsche und einen Arbeitsanzug darüber sowie eine Fußbekleidung mit
einer Gummisohle trug und in ihrer Hand eine eiserne Platte einer Größe von 30 cm · 30 cm · 5 mm trug.
Nachdem sie einige Schritte auf diesem Versuchsstück unternahm, wurde die statische Aufladung der in der
Hand befindlichen eisernen Platte und des Teppichs gemessen. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 4 aufgeführt.
ao Zu Vergleichszwecken wurden die gleichen Messungen sowohl auf einem gewöhnlichen Teppich als
auch auf einem Teppich aus einem Grundgewebe durchgeführt, in dem sich Fasern aus rostfreiem Stahl
mit 8 · 10~3 mm Durchmesser befanden, die mit dem
as Hanfgarn in einer Menge von 0,3 Gewichtsprozent in
bezug auf das Hanfgarn verwebt worden waren und aus einer Wollschicht in der die gleichen metallischen
Fasern in gleicher Menge wie in dem Grundgewebe vermischt waren. Es hat sich herausgestellt, daß die
statische Aufladung in dem Teppich nach der Erfindung sehr klein war.
Zur Herstellung eines Bindemittels wurden Kohlenstoff-Fasern von etwa 12 · 10~s mm im Durchmesser
und einer mittleren Länge von etwa 3 mm einem SBR-Latex in einem Verhältnis von 0,3 Gewichtsprozent
in bezug auf den festen Gummianteil zugegeben. Dieses Bindemittel wurde in einer Menge
von 500 g/m2 auf einen Teppich aufgetragen, der aus
Geprüfte
Objekte
Objekte
Teppich
Versuchsperson
(eiserne Platte)
(eiserne Platte)
normaler
Teppich
Teppich
Statische Spannung (Volt)
Teppich mit Teppich mit
eingewebten Bindemittel,
Fasern aus gemischte
rostfreiem Kohlefasern
Stahl enthaltend
+2000
-1500
+1100
bis
+1500
-1200
-1200
+1000
bis
+1400
- 900
- 900
Claims (1)
1 2
einer verhältnismäßig geringen Menge von kurzen
Patentanspruch: Kohlenstoff-Fasern in die Rückenbeschichtung des
Teppichs wird diesem die angestrebte antistatische
Verfahren zur Herstellung von Rückenbeschich- Eigenschaft in optimaler Form verliehen. Es hat sich
tungen mit geringer statischer Aufladung auf 5 gezeigt, daß bei kürzeren Kohlenstoff-Fasern als
Teppichen unter Verwendung eines Bindemittels 0,5 mm die Wirkung nachlaßt, sofern nicht wesentlich
in flüssiger Form aus einem plastischen Material größere Mengen verwendet werden, wahrend bei
aus natürlichem oder synthetischem Gummi oder längeren Fasern als 10 mm die gleichförmige Verteilung
Kunststoff und Trocknen nach dem Auftragen derselben im Bindemittel Schwierigkeiten macht, ohne
des Bindemittels, dadurchgekennzeich-io daß eine Verbesserung der Wirkung erzielt wurde,
η e t, daß man ein Bindemittel verwendet, das in Auch eine Menge von weniger als 0,1 Gewichtsprozent
gleichförmiger Verteilung Kohlenstoff-Fasern einer an Kohlenstoffasern gibt keine genugende elektrische
Faserlänge von 0,5 bis 10 mm bei einem Durch- Leitfähigkeit und ein Anteil von mehr als 10 Gewichtsmesser von etwa 3 · 10~3 bis 30 · 10~3 mm in einer prozent ergibt Schwierigkeiten beim Bescmchtungs-Menge
zwischen 0,1 bis 10 Gewichtsprozent, 15 oder Imprägniervorgang.
bezogen auf den festen Anteil des Bindemittels, Wenn auch die gute Leitfähigkeit von Kohlenstoff
enthält. bzw. Graphit bekannt ist, so ist es dennoch über
raschend, daß im Fall der Erfindung die Fasern, die untereinander keine leitende Verbindung haben, die
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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ID=12027358
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