DE2111663C3 - - Google Patents
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- DE2111663C3 DE2111663C3 DE2111663A DE2111663A DE2111663C3 DE 2111663 C3 DE2111663 C3 DE 2111663C3 DE 2111663 A DE2111663 A DE 2111663A DE 2111663 A DE2111663 A DE 2111663A DE 2111663 C3 DE2111663 C3 DE 2111663C3
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- D06N7/00—Flexible sheet materials not otherwise provided for, e.g. textile threads, filaments, yarns or tow, glued on macromolecular material
- D06N7/0005—Floor covering on textile basis comprising a fibrous substrate being coated with at least one layer of a polymer on the top surface
- D06N7/0039—Floor covering on textile basis comprising a fibrous substrate being coated with at least one layer of a polymer on the top surface characterised by the physical or chemical aspects of the layers
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Description
materialien, die in Form von Lösungen oder als
Gunimilatex 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-Fasern 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 Grundgewebe 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 3mm und einem Durchmesser von etwa 7 · 1
in einer Menge von einmal 0,5 und zum anderen von 2,0 Gewichtsprozent, bezogen auf den festen GummianteO, vermischt worden. Die Menge der dem Grund-
S gewebe zugeführten Gummikomponente betrug ISO und 3600 g/m* für die entsprechenden Versuchsstücke
mit unterschiedlichen Kohlenstoff-Faseranteilen.
Von diesen so hergestellten Teppichen wurden Versuchsstücke von 3 · 4 cm ausgeschnitten. Die
ίο Muster worden 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
ao Prüfstücken und einem Reibetuch entsteht Das Prüfstück wird auf die äußere Fläche eines Zylinders dieses
Gerätes befestigt, und während der Zylinder gedreht wird, ist das Prüfstück mit dem auf der gegenüberliegenden Seite des Zylinders befestigten Reibetuches
in einem Reibungskontakt Die Messung wurde in einer Kammer von 25° C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 30% durchgeführt.
Bindemittel | SBR | Menge des | Statische Spannung QVoH) nach einer Reibung von | 10 see | 20 sec | 30 sec | 60 sec | 120 sec | |
Muster | SBR |
auf
getragenen |
1450 | 1700 | 1800 | 1900 | 2000 | ||
SBR + 0,5 Gewichts | (g/m*) | 1450 | 1600 | 1700 | 1750 | 1750 | |||
1 | prozent Kohlenstoff- | 150 | 700 | 850 | 950 | 1100 | 1300 | ||
2 | Fasern | 3,600 | |||||||
3 | SBR + 0,5 Gewichts | 150 | |||||||
prozent Kohlenstoff- | 400 | 500 | 600 | 680 | 750 | ||||
Fasern | |||||||||
4 | SBR + 2,0 Gewichte | 3,600 | |||||||
prozent Kohlenstoff- | 200 | 500 | 600 | 800 | 1050 | ||||
Fasern | |||||||||
5 | SBR + 2,0 Gewichts | 150 | |||||||
prozent Kohlenstoff- | 200 | SM | 550 | 600 | 800 | ||||
Fasern | |||||||||
6 | 3,600 | ||||||||
300 g/m* eines SBR-Bindemittels wurde auf einen
Teppi-h geschichtet, der aus einem gewebten Grundgewebe aus Baumwollgarn und einer Wollschicht mit
einer Faserlänge von 6 mm hergestellt war.
Für Vergleichszwecke wurden die folgenden 3 Bindemittelarten hergestellt:
1. SBR allein,
2. SBR + 5 Gewichtsprozent rostfreie Stahlfasern mit einem Durchmesser von etwa 7 · 10~* 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.
Tabelle 2 |
Mu
ster |
• | Bindemittel | SBR | Statische Spannung (Volt) | 740 | 60 sec | 120 sec |
5ICI
6o |
SBR + 5 Gewichts | nach einer Reibung von | 550 | 1180 | 1430 | |||
1 | prozent rostfreie | 20 sec j 30 sec | 700 | 900 | ||||
2 | Stahlfasern | 500 | ||||||
SBR -f- 5 Gewichts | 370 | 80 | ||||||
prozent Kohlen | 170 | 400 | ||||||
3 | stoff-Fasern | |||||||
70 | ||||||||
Einer viskosen Flüssigkeit aus natürlichem Gummi gelöst in Kohlenstoff-Tetrachlorid wurdea Kohlenstoff-Fasern
von etwa 7 · 10~s mm Durchmesser und einer
durchschnittlichen Länge von etwa i\l mm mit 0,1 Gewichtsprozent
in bezug auf den festen Gummianteil hinzugegeben.
Teppiche aus einem Grundgewebe aus Hanf und einer Nylonschicht mit einer Faserlänge von 3 bzw.
6 mm wurden mit dem Bindemittel auf der Rückseite beschichtet, so daß die endgültige Menge Bindemittel,
die den entsprechenden Teppichen zugeführt wurde, 500 g/m* betrug; sodann wurde der Teppich getrockneL
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 60SeVunden 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 nun | |
nach einer Reibung | 1900 | |
von 60 Sekunden | ||
(Volt) | 1150 | |
Faserlänge | ||
3mm | ||
Vergleichbares Muster | 1900 | |
(ohne Kohlenstoff-Fasern) | ||
Muster nach der Erfindung | 1200 | |
(mit Kohlenstoff-Fasern) |
einem Hanfgrundgewebe 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
in einem Temperaturbereich von 100 bis Hl)0C 2 Stunden lang getrocknet. Nach dem Trocknen wurde
das Versuchsstück auf eine 5 mm dicke Platte aus Polyvinylchlorid gelegt, auf das eine 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 de.Ti
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.
35
Geprüfte Objekte
normaler
Teppich
Teppich mit
eingewebten
Fasern aus
rostfreiem
Stahl
Zur Herstellung eines Bindemittels wurden Kohlenstoff-Fasern von etwa 12 · 10~s mm im Durchmesser Teppich
und einer mittleren Länge von etwa 3 mm einem SBR-Latex in einem Verhältnis von 0,3 Gewichtsprozent
in bezug auf den festen Gummianteil zu- 45 Versuchsgegeben. Dieses Bindemittel wurde in einer Menge person
von 500 g/m* auf einen Teppich aufgetragen, der aus (eiserne Platte)
+2000
-1500
+1100
bis
+1500
-1200
-1200
Teppich mit
Bindemittel,
gemischte
Kohlefasern
enthaltend
+ 1000
bis
+1400
- 900
- 900
Claims (1)
- einer verhältnismäßig geringen Menge von kurzenPatentanspruch: Kohlenstoff-Fasern in die Rückenbeschichtung desTeppichs wird diesem die angestrebte antistatischeVerfahren 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 nachläßt, sofern nicht wesentlich in flüssiger Form aus einem plastischen Material größere Mengen verwendet werden, während 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-w daß eine Verbesserung der Wirkung erzielt würde, 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 genügende 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 Beschichtungs-Menge zwischen 04 bis 10 Gewichtsprozent, »5 oder Imprägniervorgang.bezogen auf den festen Anteil des Bindemittels, Wenn auch die gute Leitfähigkeit von Kohlenstoffenthält ozw· Graphit bekannt ist, so ist es dennoch überraschend, daß im Fall der Erfindung die Fasern, die untereinander keine leitende Verbindung haben, die30 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 werdenBei der Herstellung von Teppichen wird natürliches »5 muß.und künstliches Fasennaterial verschiedener Herkunft Daher wird die Erfindung auch nicht durch denverarbeitet. 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 daß hierschaft 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 erfahrt, 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, wieUm 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 PatentschriftDer 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 dasDie Erfindung geht dabei von einem Verfahren aus, Volumen einige Male größer als das der rostfreien das insbesondere fPr die Herstellung 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 seieneinem Durchmesser von etwa 3 · 10-» bis 30 · 10"s mm 65 erwähnt natürlicher Gummi, Butadien-Styrol-Gummi in einer Menge zwischen 0,1 bis 10 Gewichtsprozent, (SBR)1 Butadien-Acrylnitril-Gummi (NBR), Polyvinylbezogen auf den festen Anteil des Bindemittels, enthält. chlorid, Polyäthylen oder Polyurethan.
Durch die so erzielte gleichförmige Einlagerung Das Mischen der Kohlefasern mit diesen Binde-
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