AT515743A1

AT515743A1 - Schalldämmungsmaterial

Info

Publication number: AT515743A1
Application number: ATA327/2014A
Authority: AT
Original assignee: Chemiefaser Lenzing Ag
Priority date: 2014-05-02
Filing date: 2014-05-02
Publication date: 2015-11-15
Also published as: WO2015164893A1

Abstract

Diese Erfindung betrifft ein für Schalldämmungsanwendungen geeignetes textiles Flächengebilde, das zur Gänze oder zum Teil aus einer fibrillierenden Faser besteht und behandelt wurde, damit an der Oberfläche des textilen Flächengebildes Fibrillation entsteht, wobei dieses textile Flächengebilde verbesserte Schalldämmungseigenschatten aufweist. Sie betrifft auch die Verwendung dieses textilen Flächengebildes sowie mittels dieses textilen Flächengebildes hergestellte Schalldämmungsartikel.

Description

Schalldämmungsmaterial

Diese Erfindung betrifft ein für Schalldämmungsanwendungen geeignetes textiles Flächengebilde, das zur Gänze oder zum Teil aus einer fibrillierenden Faser besteht und behandelt wurde, damit an der Oberfläche des textilen Flächengebildes Fibrillation entsteht, wobei dieses textile Flächengebilde verbesserte Schalldämmungseigenschaften aufweist. Sie betrifft auch die Verwendung dieses textilen Flächengebildes sowie mittels dieses textilen Flächengebildes hergestellte Schalldämmungsartikel.

Stand der Technik

Die Isolations- und Dämmungseigenschaften textiler Flächengebilde hängen von der Fasergeometrie und der Anordnung der Fasern in dem textilen Flächengebilde ab. Bei Gestricken und Geweben sind die Garnstruktur und die Konstruktion des textilen Flächengebildes wichtige Faktoren bei der Bestimmung, wie viel von einer einfallenden Schallwelle absorbiert wird und wie viel reflektiert oder durch das textile Flächengebilde durchgelassen wird. Die Oberflächentextur spielt beim Bestimmen der Richtungen, in welche eine Schallreflexion erfolgt, auch eine Rolle.

Bei Vliesstoffen sind beim Bestimmen, wie viel Schall absorbiert wird, die Konstruktion des textilen Flächengebildes und die Dichte wichtig. Die Leerräume zwischen Fasern sind für die Schalldämmung von Bedeutung.

Bei allen textilen Flächengebilden haben auch die Gestalt und die Größe der zur Herstellung des textilen Flächengebildes verwendeten Fasern einen wesentlichen Anteil daran, wie viel Schall gedämmt wird. Textile Flächengebilde, die mittels Fasern niedrigen Durchmessers hergestellt werden, ermöglichen eine bessere Schalldämmung als jene, die bei ähnlicher Konstruktion des textilen Flächengebildes mittels Fasern größeren Durchmessers herstellt werden. Mittels Mikrofasern hergestellte textile Flächengebilde dämmen Schall bekanntlich weit besser als herkömmliche Fasern.

Schall wird durch jedes beliebige Material jedes Mal, wenn Schall auf dessen Oberfläche auftrifft, gedämmt. Die Druckwelle versetzt das Material in physikalische Schwingungen. Während sich die Schwingung abbaut, wird die Energie, welche durch die Druckwelle bereitgestellt wurde, in Wärme umgewandelt und die reflektierte Schallwelle in ihrer Intensität reduziert.

Wenn mehrere Reflexionen stattfinden, kommt es zu einer additiven Reduktion der Intensität der Schallwelle, welche die bei jeder Reflexion absorbierte Energiemenge mit einschließt.

Der Grund, warum textile Flächengebilde aus Fasern kleinerer Durchmessers Schall besser dämmen ist, dass die Anzahl von Reflexionen, die stattfinden, ehe eine Schallwelle durch das textile Flächengebilde treten kann, größer ist. Da die Fasern kleiner sind, ist eine größere Anzahl von Zwischenräumen zwischen den Fasern vorhanden, und die Schallwelle folgt zwangsläufig einem stärker gewundenen Pfad, erfährt mehr Reflexionen, und somit wird die Energie der Schallwelle stärker reduziert als bei einem aus Fasern größeren Durchmessers hergestellten textilen Flächengebilde. Der gesamte Oberflächeninhalt der Fasern in einem textilen Flächengebilde ist bei Fasern mit kleinem Durchmesser größer.

Es besteht ein Zusammenhang zwischen der Luftdurchlässigkeit eines textilen Flächengebildes und seiner Fähigkeit, Schall zu dämmen. Wenn Luft ohne Weiteres durch das textile Flächengebilde zu treten vermag, so gilt dies auch für Schallwellen. Die Luftdurchlässigkeit eines textilen Flächengebildes ist abhängig von den Wegen durch das textile Flächengebilde zwischen den Fasern oder Garnen. Je größer diese Zwischenräume sind, umso einfacher vermag Luft durch das textile Flächengebilde zu treten. Textile Flächengebilde, die mittels Fasern kleinen Durchmessers hergestellt sind, weisen kleinere Zwischenräume zwischen den Fasern und somit geringere Luftdurchlässigkeit auf. Sie ermöglichen auch bessere Schalldämmung. Luftdurchlässigkeit ist ein geeigneter Indikator für das Schalldämmvermögen eines textilen Flächengebildes.

Fasern, die als Mikrofasern beschrieben werden, werden verwendet, um textile Flächengebilde mit guten Schalldämmungseigenschaften herzustellen. Der Begriff Mikrofaser wird sehr oft für Fasern mit einer linearen Dichte von 1,0 Dezitex oder darunter verwendet.

Einige hochgradig orientierte Manmade-Fasern können während der Verarbeitung eines daraus hergestellten textilen Flächengebildes fibrillieren. Das bedeutet, dass sich die Faser entlang Ebenen parallel zu der Achse der Faser spaltet, um eine Vielzahl von Fibrillen zu ergeben. Wenn die Oberfläche der Faser beschädigt wird, dann kann eine Fibrille an der Oberfläche des textilen Flächengebildes gebrochen werden und zwei Fibrillenlängen ergeben, welche beide an der Stammfaser befestigt sind. Die Ausmaße der Fibrillen hängen ab von dem Polymer, aus dem die Stammfaser hergestellt ist, dem Orientierungsgrad des Polymers in der Faser, der Struktur des textilen Flächengebildes und der Art und Weise, wie die Oberflächen der Fasern aufgescheuert wurden.

Ein Beispiel für eine fibrillierende Faser ist Lyocell. Dabei handelt es sich um eine cellulosische Manmade-Faser, die mittels eines Lösemittelspinnverfahrens hergestellt wird. Während des Extrusionsvorgangs wird eine hochgradig viskose flüssige Celluloselösung stark belastet, während sie dazu gebracht wird, durch kleine Spinndüsenlöcher zu fließen. Dadurch werden die Cellulosemoleküle mit der Fließrichtung ausrichtet. Wenn der Flüssigkeitsstrom von Lösemittel freigewaschen wird, bilden die parallelen Cellulosemoleküle Wasserstoffbindungen mit ihren unmittelbaren Nachbarn. Während die Lösemittelkonzentration abnimmt, bildet das Polymer Gruppen aus Molekülen, ein Vorgang, der als spinodale Entmischung bekannt ist. Die Moleküle in einem Bereich des ausfällenden Flüssigkeitsstroms werden zueinander und von entfernteren Molekülen weg angezogen. Das Ergebnis sind Cellulosemolekülbündel, die aneinander befestigt sind, jedoch mit einem geringeren Wasserstoffbindungsgrad als der Wasserstoffbindungsgrad zwischen Cellulosemolekülen innerhalb jedes Bündels. Diese Bündel können potenziell voneinander getrennt werden, um Fibrillen zu bilden, weshalb sie, wenn sie in der Faser vorliegen, als Protofibrillen bezeichnet werden.

Die entstehende Faser weist, wenn sie von Lösemittel freigewaschen und getrocknet wurde, eine innere Struktur auf, die aus einer Vielzahl von Protofibrillen besteht, von denen jede durch Wasserstoffbindungen zwischen den Cellulosemolekülen verbunden ist. Die Grenzen zwischen diesen Protofibrillen stellen Schwächeebenen dar, welche es ermöglichen, die Protofibrillen voneinanderzu trennen, um Fibrillen zu bilden. Dies geschieht am einfachsten, wenn die Faser nass ist, da durch die Gegenwart von Wasser einige Wasserstoffbindungen in den Schwächeebenen aufgebrochen werden. Aufscheuern der Oberfläche der Faser stellt die Energie bereit, die erforderlich ist, um mehr Wasserstoffbindungen aufzubrechen. Aufscheuern bewirkt auch, dass die Fibrillen, die gebildet werden, im rechten Winkel zu der Achse der Faser brechen. Wenn dies stattfindet, werden zwei getrennte Fibrillen gebildet, von denen jede an einem Ende an der Faser befestigt ist, wobei das andere Ende, an dem der Bruch erfolgte, frei ist.

In der Praxis kann Fibrillation in zwei Formen erfolgen - als primäre Fibrillation, wo das Ende einer Faser, welches von der Oberfläche eines textilen Flächengebildes vorsteht, in Fibrillen gespalten wird, sowie als sekundäre Fibrillation, wo eine Faser zwischen zwei Punkten, wo diese durch umliegende Fasern erfasst wird, aufgescheuert wird.

An der Oberfläche eines textilen Flächengebildes, welches aus gesponnenen Stapelgarnen hergestellt ist, stehen die Enden von Fasern von der Oberfläche vor. Faserenden können auch von der Oberfläche von Vliesstoffen vorstehen. Wenn das textile Flächengebilde im nassen Zustand mechanischer Einwirkung ausgesetzt wird, wird sich eine vorstehende Faser parallel zu ihrer Achse spalten, um eine Vielzahl von Fibrillen zu bilden, welche an dem in dem textilen Flächengebilde erfassten Abschnitt der Faser befestigt sind. Das Ausmaß, in dem die Faserenden fibrilliert werden, hängt von der Intensität und Dauer der mechanischen Einwirkung und der Anzahl von vorstehenden Faserenden ab. Während die Oberfläche eines nassen textilen Lyocell-Flächengebildes aufgescheuert wird, sind die Fasern an der Oberfläche des textilen

Flächengebildes der mechanischen Einwirkung am stärksten ausgesetzt.

Jede Faser kann eine große Anzahl von Fibrillen bilden. Im Fall eines Gewebes werden die Fasern an der Oberfläche des textilen Flächengebildes an den Schlaufen oder hohen Stellen der Bindung der mechanischen Aufscheuereinwirkung ausgesetzt. Die Protofibrillen brechen an oder nahe der höchsten Stelle der Schlaufe der Bindung, wo die Beanspruchung der Faser am höchsten ist. Die beiden Fibrillen, die gebildet werden, wenn jede Protofibrille aufgebrochen wird, sind an der Faser von der Schlaufe der Bindung entfernt befestigt und bilden an jeder Schlaufe der Bindung zwei Gruppen von Fibrillen.

Die Fibrillen, die gebildet werden, wenn Lyocell fibrilliert wird, sind dem Querschnitt nach unregelmäßig geformt, da sie sich aus einer oder mehreren Protofibrillen zusammensetzen, welche von dem Körper der Stammfaser abgelöst werden. Der Querschnitt einer Fibrille ist in vielen Fällen annähernd rechteckig, wobei die größere Abmessung der Umfangsrichtung auf der Stammfaser entspricht. Diese Umfangsabmessung wird als Breite der Fibrille bezeichnet. Die kleinere Abmessung der Fibrille entspricht der radialen Abmessung der Stammfaser. Diese radiale Abmessung wird als Tiefe der Fibrille bezeichnet. Für gewöhnlich liegt die Breite einer Fibrille im Bereich von 0,5 bis 2 Mikrometer. Die Tiefe einer Fibrille liegt für gewöhnlich im Bereich von 0,25 bis 1,0 Mikrometer.

Es ist einfach nachzuvollziehen, dass aus einer einzigen Faser eine große Anzahl von Fibrillen gebildet werden kann. Eine gängige lineare Dichte einer bei Textilien verwendeten Lyocell-Faser ist 1,4 Dezitex. Eine Cellulosefaser mit rundem Querschnitt mit dieser linearen Dichte weist einen Durchmesser von 12 Mikrometer auf. Würde ein Viertel einer einzelnen Faser aufgescheuert, was Fibrillen mit dem oben angeführten Abmessungen ergäbe, läge die Anzahl von gebildeten Fibrillen je nach den Abmessungen der gebildeten Fibrillen im Bereich von 15 bis 200.

Fibrillation wird genutzt, um textile Flächengebilde mit einem sogenannten Peach-Skin-Finish herzustellen, was bei manchen modischen Kleidungsstücken höchst erstrebenswert sein kann. Bei einem Verfahren zum

Herstellen eines Peach-Skin-Finish an einem textilen Flächengebilde wird ein Lyocell-reiches Rohgewebe nassem Aufscheuern durch Waschen,

Verarbeiten in einer Airjet-Färbemaschine und Tumbeln in einem speziell für den Zweck maßgeschneiderten Tumbler oder einem ähnlichen Mittel unterzogen. Diese erste Verarbeitung erzeugt eine Oberfläche des textilen Flächengebildes mit einem hohen Maß an primärer Fibrillation. Das textile Flächengebilde wird dann weiterverarbeitet, um die primäre Fibrillation durch Enzymbehandlung, Sengen, weiteres Tumbeln oder ähnliche Mittel zu beseitigen. Schließlich wird das textile Flächengebilde in einem Tumbler, einer Airjet-Färbemaschine oder ähnlichen Mitteln verarbeitet, um die gewünschte sekundäre Fibrillation gleichmäßig über die Oberfläche des textilen Flächengebildes auszubilden.

Es sollte sich verstehen, dass es zahlreiche Varianten für das Verfahren zum Ausbilden eines Peach-Skin-Finish gibt. Fachkundige können sich verschiedener Kombinationen aus den beschriebenen Verfahren bedienen, können zusätzliche oder alternative Verfahren anwenden oder können die Schritte in einem oder mehreren Verfahren kombinieren. Der wesentliche Faktor ist, dass es das Ziel ist, eine gleichmäßige Verteilung der sekundären Fibrillation über die Oberfläche des textilen Flächengebildes zu erreichen, ohne das textile Flächengebilde zu beschädigen und ohne jegliche primäre Fibrillation zurückzulassen.

Die Fibrillation von Lyocell-Fasern kann bei jeder Art von textilem Flächengebilde herbeigeführt werden. Gestricke und Vliesstoffe können durch Anwenden des geeigneten mechanischen Verfahrens, um die Fasern in dem nassen textilen Flächengebilde aufzuscheuern, zum Fibrillieren gebracht werden.

Nicht alle textilen Flächengebilde aus Lyocell weisen ein Peach-Skin-Finish auf. Nicht fibrillierende Versionen von Lyocell werden kommerziell genutzt, um textile Flächengebilde mit einem sauberen (nicht fibrillierten) Finish herzustellen. Standardmäßige Lyocellfasern können verwendet werden, um durch Behandeln des textilen Flächengebildes derart, dass die Fasern am

Fibrillieren gehindert werden, ein textiles Flächengebilde herzustellen, welches kein Peach-Skin-Finish aufweist. Beispielsweise verhindert Behandeln eines textilen Flächengebildes mit Antiknitterharz, dass die Fasern fibrillieren. Es kann auch zugelassen werden, dass ein textiles Flächengebilde während der Verarbeitung fibrilliert, wobei es danach behandelt wird, um alle gebildeten Fibrillen zu beseitigen. Beispielsweise könnte ein textiles Flächengebilde mit primärer und sekundärer Fibrillation an den Fasern in dem textilen Flächengebilde mit einem Cellulaseenzym behandelt werden, um die gesamte Fibrillation zu beseitigen.

Ein gängiges Verfahren zum Prüfen der Schalldämmungseigenschaften eines Materials ist, gemäß dem in BS EN ISO 10534-2 beschriebenen Verfahren ein Impedanzrohr zu verwenden. Eine Probe eines textilen Flächengebildes wird in einer Probenhalterung gehalten, welche das textile Flächengebilde flach hält und dieses derart positioniert, dass die Oberfläche des textilen Flächengebildes im rechten Winkel zu der Achse des Impedanzrohres verläuft. Unmittelbar hinter dem textilen Flächengebilde ist ein Zylinder aus schalldämmendem Schaumstoff. Hinter dem Schaumstoff ist eine rückensteife luftgefüllte Kammer. Das Anregungssignal, welches aus Breitband-Zufallsrauschen besteht, wird über einen Lautsprecher, der an einem Ende des Impedanzrohres angebracht ist, in das Rohr gespielt. Der Schalldruck wird an zwei Mikrofonpositionen über den gesamten Bereich hörbarer Schallfrequenzen gemessen. Das Resultat ist ein Schaubild der Schalldämmung in Abhängigkeit von der Frequenz.

Ein typisches schalldämmendes Material weist eine niedrige Schalldämmung bei den tiefsten Frequenzen und eine Schalldämmungsspitze bei einer Frequenz von etwa 2500 Hz auf. Bei einem Experiment wiesen textile Flächengebilde ähnlicher Konstruktion aus Baumwolle, Polyester und Lyocell ähnliche Schalldämmungskurven auf. Alle drei textilen Flächengebilde wiesen bei 2500 Hz einen maximalen Dämmungskoeffizient auf. Der maximale Schalldämmungskoeffizient für Baumwolle betrug 0,95. Für Lyocell betrug das Maximum 0,95, und für Polyester lag das Maximum bei 0,90.

Im österreichischen Gebrauchsmuster AT003506 U2 wird ein Lyocellfasern enthaltendes Schalldämmungsmaterial offenbart. Darin werden den Fasern die schalldämmenden Eigenschaften durch Einbinden von Bariumsulfat (BaS04), vorzugsweise in einer Menge von 20 bis 60 Gew.-% bezogen auf die gesamte Faser, verliehen. Für das Einbinden eines derartigen Materials sind nicht nur ein weiterer Rohstoff sondern auch weitere Verfahrensschritte bei der Faserherstellung erforderlich. Daher sind derartige Fasern erheblich teurer als gewöhnliche Lyocell-Fasern. Darüber hinaus müssen diese Fasern spezifisch für die gewünschte Anwendung individuell hergestellt werden. Dadurch würden sie noch teurer, bei noch schlechterer Verfügbarkeit. Derartige Fasern mit hohen Mengen an eingebundenen Partikeln weisen stets In dieser Offenbarung werden die Fibrillationseigenschaften der Fasern nicht erwähnt.

Aufgabe

Ein ästhetisch ansprechendes und sehr wirksames textiles Schalldämmungs-Flächengebilde herzustellen, die überraschend guten Schalldämmungseigenschaften eines textilen Flächengebildes aus Lyocell durch Optimieren der Konstruktion zu maximieren, um maximalen Nutzen aus dem durch Fibrillation erzielten Effekt zu ziehen, und ein textiles Flächengebilde herzustellen, das in einem breiteren Frequenzbereich als derzeit verfügbare textile Flächengebilde Schall dämmt.

Beschreibung

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein für Schalldämmungsanwendungen geeignetes textiles Flächengebilde bereitzustellen, das zur Gänze oder zum Teil aus fibrillierender Faser besteht und behandelt wurde, damit an der Oberfläche des textilen Flächengebildes Fibrillation entsteht und das verbesserte Schalldämmungseigenschaften aufweist. Insbesondere weist das erfindungsgemäße textile Flächengebilde verbesserte Niederfrequenz-Schalldämmungseigenschaften auf.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das textile Flächengebilde eine maximale Schalldämmung (gemäß BS EN ISO 10534-2) zwischen 1500 Hz und 40 Hz und eine Luftdurchlässigkeit von 200 bis 1400 (gemäß DIN EN ISO 9237) auf.

Die Fasern können im Allgemeinen von dem Typ sein, der für Textil- wie auch für Nonwoven-Zwecke verwendet wird. Während der Titer zwischen 0,9 und 30 dtex betragen kann, kann die Länge zwischen 0,1 und 120 mm betragen. Im Allgemeinen werden feinere Fasern, d.h. mit einem Titer zwischen 0,9 und 6,0 dtex, bevorzugt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die fibrillierende Faser eine oder mehrere aus der Gruppe umfassend Lyocell-, Modal-, Cupro-, Aramid- oder Bikomponenten-Fasern. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die fibrillierende Faser in dem erfindungsgemäßen textilen Flächengebilde Lyocell.

Bei einer anderen besonders bevorzugten Ausführungsform ist die fibrillierende Faser Lyocell, und das textile Flächengebilde wird oberflächenbehandelt, um an der Oberfläche des textilen Flächengebildes primäre Fibrillation zu erzeugen.

Ferner ist bei einer anderen besonders bevorzugten Ausführungsform die fibrillierende Faser mit einer oder mehreren anderen Fasern gemischt. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die fibrillierende Faser Lyocell, das mit einer oder mehreren anderen Fasern gemischt ist.

Ein fibrilliertes textiles Flächengebilde aus Lyocell mit einem Peach-Skin-Finish weist überraschenderweise verglichen mit einem ähnlichen textilen Flächengebilde, welches kein Peach-Skin-Finish aufweist, überlegene Schalldämmungseigenschaften auf. Das textile Flächengebilde mit Peach-Skin dämmt mehr von dem einfallenden Schall und bietet gute Schalldämmung bei Frequenzen, bei denen das textile Flächengebilde ohne Peach-Skin nicht gut dämmt, d. h. bei tieferen Schallfrequenzen.

Das textile Flächengebilde der Erfindung kann sehr erstrebenswerte ästhetische Eigenschaften aufweisen, wenn es von Fachkundigen auf dem Gebiet der Oberflächenbehandlung von textilen Lyocell-Flächengebilden hergestellt wird. Textile Flächengebilde können ein gutes Erscheinungsbild und eine angenehme Haptik aufweisen. Sie fallen gut, wenn sie aufgehängt werden, beispielsweise als Behänge oder Vorhänge. Dies ermöglicht, dass das textile Flächengebilde mehr als eine Funktion ausüben kann. Beispielsweise kann es höchst dekorativ und zur Verwendung als Wandbekleidung geeignet sein und auch eine wirksame Schalldämmung sein.

Das textile Flächengebilde kann ein Gewebe, ein Gestrick oder ein Vliesstoff sein. Gewebe können jedwede Bindung sein, jedoch werden textile Flächengebilde mit gutem Deckungsfaktor vorgezogen. Vorzugsweise beträgt der Deckungsfaktor zwischen 75 und 120 %, insbesondere zwischen 90 und 110 %. Zu Beispielen für geeignete Bindungsarten zählen Leinwandbindung, Köperbindung, Satinbindung, Sateen-Bindung, Hopsackbindung,

Cordbindung und Fantasiebindung. Gestricke können Rundgestricke, Flachgestricke, Regulärgestricke oder Kettengestricke sein. Jeder beliebige Vliesstoff kann verwendet werden, wobei jedoch jene mit einer Struktur, die in der Lage ist, der Nassverarbeitung standzuhalten, bevorzugt sind. Derselbe bevorzugte Deckungsfaktor wie für die oben genannten Gewebe gilt auch für die Vliesstoffe. Fibrillation kann durch Hochdruck-Wasserstrahlverfestigungsprozesse oder Veredelung im nassen Zustand gemäß im Stand der Technik allgemein bekannten Verfahren herbeigeführt werden. Zu Beispielen für Vliesstoffe, die für die Erfindung geeignet sind, zählen Trockenvliesstoffe, Nassvliesstoffe, durch Bindemittel verfestigte Vliesstoffe, wasserstrahlverfestigte Vliesstoffe und Nadelware. Auch Geflechte können verwendet werden.

Nach der Herstellung des nicht oberflächenbehandelten textilen Flächengebildes wird das textile Flächengebilde anhand von Verfahren oberflächenbehandelt, welche Färben, Oberflächenbehandeln und in manchen Fällen Kunstharzausrüstung umfassen. Diese Verfahren sind Fachkundigen im Allgemeinen bekannt. Während der Fibrillationsbehandlung wird das textile Flächengebilde behandelt, um die Lyocell-Fasern zum Fibrillieren zu bringen. Fibrillationsverfahren umfassen, sind jedoch nicht beschränkt auf, Airjet-Färben, Feuchttumbeln, Absanden oder Schmirgeln der Oberfläche des textilen Flächengebildes und Waschen in einer Haushaltsoder Industrie-Waschmaschine. Fig. 1 zeigt eine mikroskopische Aufnahme einer fibrillierten Faser. Fig. 2 zeigt eine mikroskopische Aufnahme eines Vliesstoffes aus fibrillierten Fasern gemäß der Erfindung, und Fig. 3 zeigt mikroskopische Aufnahmen einer Gewebeoberfläche nach der Fibrillation in zwei verschiedenen Vergrößerungsmaßstäben.

Die Fibrillation an der Oberfläche des textilen Flächengebildes kann je nach Anwendung und erforderlichem Erscheinungsbild des textilen Flächengebildes primäre und sekundäre Fibrillation oder nur sekundäre Fibrillation sein. Textile Flächengebilde mit primärer und sekundärer Fibrillation weisen ein mattes Erscheinungsbild auf und lassen sich eventuell nicht gut waschen. Textile Flächengebilde mit nur sekundärer Fibrillation weisen ein Erscheinungsbild mit Grauschleier auf und sind völlig waschbar. Somit sind textile Flächengebilde mit nur sekundärer Fibrillation für dekorative Zwecke am besten geeignet. Für Anwendungen, bei denen das textile Flächengebilde nicht sichtbar ist, kann primäre Fibrillation auf dem textilen Flächengebilde gelassen werden und wird zu den Schalldämmungseigenschaften beitragen.

Wenn das Beseitigen der primären Fibrillation erforderlich ist, so kann dies anhand einer Anzahl von Verfahren bewerkstelligt werden. Eine gängige Möglichkeit, um primäre Fibrillation zu beseitigen, ist, das textile Flächengebilde mit einem Cellulase-Enzym zu behandeln, welches die Cellulose angreift und diese dazu bringt, Risse zu bilden und schwächer zu werden. Darauffolgende mechanische Belastung geschwächter primärer Fibrillen bewirkt, dass diese abbrechen und eine saubere Oberfläche des textilen Flächengebildes ergeben. Weiteres Nassaufscheuern des textilen Flächengebildes in einer Airjet-Färbemaschine, durch Feuchttumbeln oder Waschen in einer Haushalts- oder Industrie-Waschmaschine führt dann zum Entstehen sekundärer Fibrillation.

Primäre Fibrillation kann auch durch leichtes Verharzen des textilen Flächengebildes vor dem ersten Fibrillationsprozess beseitigt werden. Die Fibrillation kann dann durch Feuchttumbeln beseitigt werden. Das Harz macht die Cellulose spröder, und dadurch bricht eine Fibrille eher von der Stammfaser ab.

Primäre Fibrillation kann durch Sengen des textilen Flächengebildes, ehe es einen Prozess durchläuft, welcher die Fasern zum Fibrillieren bringt, zu einem gewissen Grad verhindert werden. Entfernen aller Faserenden, welche von der Oberfläche des textilen Flächengebildes vorstehen, ehe dieses Nassaufscheuern unterzogen wird, verhindert die Entstehung primärer Fibrillation, das heißt der Fibrillation von Faserenden, welche von der Oberfläche des textilen Flächengebildes vorstehen.

Fibrillation eines textilen Flächengebildes aus Lyocell erfolgt hauptsächlich an der Oberfläche und ist gleichmäßig verteilt. Sekundäre Fibrillen lösen sich von den hohen Stellen der Schlaufen eines Gewebes ab und bilden eine Anordnung von Fibrillen in den tiefen Bereichen des textilen Flächengebildes. Diese Fibrillenbündel schaffen einen stärker gewundenen Pfad für einfallende Schallwellen. Die Schallwellen erfahren eine größere Anzahl von Reflexionen als bei einem nicht fibrillierten textilen Flächengebilde, was folglich eine größere Schalldämmung ergibt.

Andere Fasern sind ebenfalls dazu in der Lage, ein fibrilliertes Finish auf einem textilen Flächengebilde zu erzeugen, und dieselbe Herangehensweise, wie sie bei Lyocell-Fasern verwendet wird, führt zu einer Erhöhung der Schalldämmung. Geeignete Fasern umfassen, sind jedoch nicht beschränkt auf, Modal-, Cupro-, Polyester-, Bikomponentenfasern und Baumwolle. Die erforderlichen Methoden, um bei Verwendung dieser anderen Fasern ein fibrilliertes Finish zu erzeugen, unterscheiden sich von jenen, die verwendet werden, um auf einem textilen Flächengebilde aus Lyocell ein fibrilliertes Finish zu erzeugen. Die Methoden sind einschlägig versierten Veredlern von textilen Flächengebilden bestens bekannt. A Λ

Die Verbesserung der Schalldämmung kann auch mit textilen Flächengebilden erzielt werden, welche aus einer fibrillierenden Faser wie Lyocell gemischt mit anderen Fasern, die eventuell nicht zur Fibrillation in der Lage sind, bestehen. Beispielsweise könnte ein 3/1-Köperwebstoff aus einer Kette aus Garnen aus 100% Lyocell-Faser und einem Schuss aus Polypropylengarnen bestehen. Eine Seite des textilen Flächengebildes wäre überwiegend Lyocell. Fibrilliert wäre das Lyocell ein wirksamer Schalldämmer. Alternativ dazu könnte ein textiles Flächengebilde aus Garnen hergestellt werden, welche eine Mischung aus Polyester und Lyocell sind. Die Anwendung des Verfahrens, welches erforderlich ist, um das Lyocell zu fibrillieren, würde ein textiles Flächengebilde mit fibrillierten Lyocellfasern an der Oberfläche ergeben, welches ein wirksam schalldämmendes textiles Flächengebilde darstellt.

Anwendungen

Die beschriebenen fibrillierten textilen Flächengebilde können überall dort, wo verbesserte Schalldämmung erwünscht ist, an Stelle von nicht fibrillierten textilen Flächengebilden verwendet werden.

Daher ist es eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Vorhänge oder Behänge bereitzustellen, die aus dem erfindungsgemäßen textilen Flächengebilde mit verbesserten Schalldämmungseigenschaften hergestellt sind.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind schalldämmende Auskleidungen zur Verwendung in Kraftfahrzeugen, Helmen und Kopfhörern, welche aus dem erfindungsgemäßen textilen Flächengebilde mit verbesserten Schalldämmungseigenschaften hergestellt sind.

Andere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Wandbekleidungen, die aus dem erfindungsgemäßen textilen Flächengebilde mit verbesserten Schalldämmungseigenschaften hergestellt sind.

Noch weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Schalldämmungsplatten mit einer Oberflächenschicht aus einem erfindungsgemäßen fibrillierten textilen Flächengebilde in Kombination mit anderen Materialien zur Verwendung im Kraftfahrzeugbau, in Haushaltsgeräten, Bürotrennwänden oder beliebigen ähnlichen Anwendungen.

Daher ist es auch eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verwendung der oben beschriebenen textilen Flächengebilde für die Herstellung von Artikeln vorzusehen, die für schalldämmende Anwendungen bestimmt sind.

Vorhänge oder Behänge aus fibrilliertem textilem Flächengebilde dämmen mehr von dem in einem Raum erzeugten Schall und dienen dazu, die Intensität des von außen in den Raum übertragenen Schalls zu reduzieren.

Polstermöbel, die mit fibrilliertem textilem Flächengebilde bezogen sind, dämmen mehr Schall als ein mit nicht fibrilliertem textilem Flächengebilde bezogenes Äquivalent. Wandbekleidungen aus fibrillierten textilen Flächengebilden sorgen für eine wirksamere Dämmung von in dem Raum erzeugtem Schall.

Dach- und Türauskleidungen aus fibrilliertem textilem Flächengebilde zur Verwendung in Kraftfahrzeugen und anderen Verkehrsmitteln reduzieren die Schallintensität im Fahrgastraum. Platten aus Schaumstoff oder anderen geeigneten Materialien, welche mit einer oder mehreren Schichten aus fibrilliertem textilem Flächengebilde überzogen sind, sind beim Dämmen von Schall wirksamer als nicht überzogene Materialien.

Bei allen Anwendungen kann die fibrillierte Oberfläche primäre Fibrillation oder sekundäre Fibrillation sein. Primäre Fibrillation an der Oberfläche des textilen Flächengebildes maximiert die Schalldämmung, ist jedoch nicht unbedingt ästhetisch ansprechend und eine Änderung des Erscheinungsbilds nach dem Waschen oder beim Gebrauch zur Folge haben. Sekundäre Fibrillation an der Oberfläche des textilen Flächengebildes ergibt ein ästhetisch ansprechendes Erscheinungsbild und eine gute Pflegbarkeit sowie verbesserte Schalldämmung verglichen mit einem nicht fibrillierten textilen Flächengebilde.

Die Erfindung wird nunmehr anhand von Beispielen veranschaulicht. Diese Beispiele schränken den Umfang der Erfindung auf keinerlei Weise ein. Die Erfindung umfasst auch jegliche anderen Ausführungsformen, die auf demselben Erfindungsgedanken beruhen.

Beispiele

Beispiel 1:

Ein textiles Flächengebilde wurde aus Lyocellfaser herstellt und verarbeitet, um eine Anzahl von textilen Flächengebilden zu ergeben, welche die Stadien bei der Herstellung eines fibrillierten textilen Flächengebildes mit Peach-Skin darstellten. Zu diesen gehörten eine stuhlrohe Ware, eine vorbereitete und entschlichtete Ware, eine Ware mit durch Airjet-Färben erzielter primärer Fibrillation, eine enzymbehandelte Ware mit beseitigter Fibrillation, eine reaktivgefärbte Ware und eine getumbelte Ware, die sekundäre Fibrillation aufwies. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.

Tabelle 1

Diese Ergebnisse zeigen, dass die Luftdurchlässigkeit durch Vorbereitung des textilen Flächengebildes (infolge von Nassschrumpfung) und durch Fibrillation verringert wird. Die Durchlässigkeit nimmt mit Enzymbehandlung (Verlust an

Fibrillation) zu und nimmt nochmals zu, wenn durch das abschließende Tumbeln sekundäre Fibrillation erzeugt wird.

Das schalltechnische Verhalten der stuhlrohen Ware wird verändert, wenn diese vorbereitet und entschlichtet wird.

Die Schalldämmung verbessert sich mit zunehmendem Strömungswiderstand. Für diese untersuchten Proben bedeutete dies, dass das schalltechnische Verhalten der stuhlrohen Ware verbessert wird, wenn die Ware vorbereitet wird, und weiter verbessert wird, wenn sie fibrilliert. Allerdings wird die Breite der Dämmungsspitzen reduziert. Fibrillierte textile Flächengebilde zeigen eine Zunahme der Dämmung von Schall mit niedrigerer Frequenz und eine Abnahme der Dämmung von Schall mit höherer Frequenz.

Beispiel 2:

Vier textile Flächengebilde wurden vorbereitet: A. 100% Tencel®, Leinwandbindung, herstellt aus 1/20 Ne RS-Garn, um ein Gewicht von 150 g/m2 zu erzielen. Das textile Flächengebilde wurde dann einem Vorbereitungsvorgang unterzogen, um alle Garnspinn- und -webprozesshilfsmittel zu entfernen. B. 100% Tencel®-Flächengebilde als textiles Flächengebilde 1, jedoch wurde das textile Flächengebilde einem zusätzlichen Waschvorgang unterzogen, um eine fibrillierte Oberfläche zu ergeben. Das textile Flächengebilde wurde dann einem Vorbereitungsvorgang unterzogen, um alle Garnspinn- und -webprozesshilfsmittel zu entfernen. C. 100% Polyester - derselbe Garntyp und dieselbe Flächengebildestruktur wie das textile Flächengebilde 1. Das textile Flächengebilde wurde dann einem Vorbereitungsvorgang unterzogen, um alle Garnspinn- und -webprozesshilfsmittel zu entfernen. D. 100% Baumwolle - derselbe Garntyp und dieselbe Flächengebildestruktur wie das textile Flächengebilde 1.

Alle vier textilen Flächengebilde wurden dann gemäß BS EN ISO 10534-2 geprüft. Für die textilen Flächengebilde A, C und D beträgt die Frequenz der maximalen Dämmung 2500 Hz. Baumwolle und Tencel® dämmen bei dieser Frequenz etwa 95% des Schalls, während Polyester bei dieser Frequenz nur etwa 90% dämmt. Das textile Flächengebilde B, welches aus dem fibrillierten Tencel® besteht, bietet eine maximale Dämmung bei 1250 Hz, einer weit niedrigeren Frequenz, wo es 95% dämmt. Die anderen drei textilen Flächengebilde waren bei 1250 Hz weit unterlegen und dämmten nur 50-60%. Fig. 4 zeigt das Dämmungsverhalten der vier Proben. Die Frequenz (in Hz) ist auf der X-Achse aufgetragen, während die Y-Achse den Schalldämmungswert (in %) angibt.

Claims

Ansprüche 1. Für Schalldämmungsanwendungen geeignetes textiles Flächengebilde, das zur Gänze oder zum Teil aus einer fibrillierenden Faser besteht und behandelt wurde, damit an der Oberfläche des textilen Flächengebildes Fibrillation entsteht, dadurch gekennzeichnet, dass dieses textile Flächengebilde verbesserte Schalldämmungseigenschaften aufweist.
2. Textiles Flächengebilde nach Anspruch 1, wobei das textile Flächengebilde verbesserte Niederfrequenz- Schalldämmungseigenschaften aufweist.
3. Textiles Flächengebilde nach Anspruch 1, wobei die fibrillierende Faser eine oder mehrere aus der Gruppe umfassend Lyocell-, Modal-, Cupro-, Aramid- oder Bikomponentenfasern ist/sind.
4. Textiles Flächengebilde nach Anspruch 1, wobei die fibrillierende Faser Lyocell ist.
5. Textiles Flächengebilde nach Anspruch 1, wobei die fibrillierende Faser Lyocell ist und das textile Flächengebilde oberflächenbehandelt ist, um an der Oberfläche des textilen Flächengebildes primäre Fibrillation entstehen zu lassen.
6. Textiles Flächengebilde nach Anspruch 1, wobei die fibrillierende Faser mit einer oder mehreren anderen Fasern gemischt ist.
7. Textiles Flächengebilde nach Anspruch 1, wobei die fibrillierende Faser Lyocell ist, das mit einer oder mehreren anderen Fasern gemischt ist.
8. Vorhänge oder Behänge, die aus den textilen Flächengebilden nach Anspruch 1 bis 7 mit verbesserten Schalldämmungseigenschaften hergestellt sind.
9. Schalldämmende Verkleidungen zur Verwendung in Kraftfahrzeugen, Helmen und Kopfhörern und hergestellt aus den textilen Flächengebilden nach Anspruch 1 bis 7 mit verbesserten Schalldämmungseigenschaften.
10. Wandbekleidungen, die aus den textilen Flächengebilden nach Anspruch 1 bis 7 mit verbesserten Schalldämmungseigenschaften hergestellt sind.
11. Schalldämmungsplatten mit einer Oberflächenschicht aus fibrilliertem textilem Flächengebilde nach Anspruch 1 bis 7 in Kombination mit anderen Materialien zur Verwendung im Kraftfahrzeugbau, in Haushaltsgeräten, Bürotrennwänden oder jedweder ähnlichen Anwendung.
12. Verwendung der textilen Flächengebilde nach Anspruch 1 für die Herstellung von Artikeln, die für schalldämmende Anwendungen bestimmt sind.