DD153464A3 - Synthetische borsten fuer pinsel,buersten und besen - Google Patents

Synthetische borsten fuer pinsel,buersten und besen Download PDF

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DD153464A3 DD21146679A DD21146679A DD153464A3 DD 153464 A3 DD153464 A3 DD 153464A3 DD 21146679 A DD21146679 A DD 21146679A DD 21146679 A DD21146679 A DD 21146679A DD 153464 A3 DD153464 A3 DD 153464A3
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Frieder Kuhnert
Wolfgang Rauh
Joachim Doehler
Siegfried Hartig
Wilhelm Rehder
Martin Dnke
Joachim Orgis
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Frieder Kuhnert
Wolfgang Rauh
Joachim Doehler
Siegfried Hartig
Wilhelm Rehder
Martin Dnke
Joachim Orgis
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    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
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Abstract

Synthetische Borsten fuer Pinsel, Buersten und Besen mit einer Elementarfadenfeinheit von 8 bis 30 tex auf Basis von Polyacrylnitril. Die aus den Borsten gefertigten Erzeugnisse sollen solchen aus Naturborsten gleichwertig sein und neben einem allgemeinen hohen Gebrauchswert insbesondere ein hohes Farbflottehaltevermoegen besitzen. Die Aufgabe bestand in einer besonderen Gestaltung der Form der einzelnen Borstenschaefte. Die Borstenschaefte weisen in Abstaenden wulst-oder perlenartige Verdickungen auf, wobei gleichzeitig Laengsfurchen ueber die Schaftoberflaeche verlaufen (Figur 2). Der Querschnitt der Borsten ist von voellig unregelmaessiger Gestalt. Die erfindungsgemaessen Borsten koennen als Besteckmaterial fuer alle branchenueblichen Erzeugnisse verwendet werden, beispielsweise fuer Ring- und Lackierpinsel, Rasierpinsel, Deckenbuersten, Rosshaarbesen.

Description

2 1 14 66 -ι-
Synthetische Borsten für Pinsel, Bürsten und Besen
Anw_endunp;s gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft synthetische Borsten auf Basis von Polyacrylnitril, die als Besteckmaterial für Pinsel, Bürsten oder Besen geeignet sind.
Charakteristik der bekannten technischen !lösungen
Hochwertige Pinsel, Bürsten oder Besen bestehen heute noch aus ITaturborsten. Pur Pinsel und Bürsten sind dies vorwiegend Schweineborsten, daneben für bestimmte Artikel, wie Rasierpinsel, auch Dachshaar, ferner Rinderhaare und andere, für Besen fast ausschließlich Roßhaar· Da ITaturborsten heute nur noch in begrenztem Umfang zur Verfügung stehen und aur Befriedigung des Bedarfs, keineswegs mehr ausreichen, werden bereits seit längerer Zeit Borsten durch synthetische LIaterialien auf Basis thermoplastischer Polierer substituiert· Die ITachteile gegenüber den ! Taturborsten sind allerdings erheblich, und es hat nicht an Versuchen gefehlt, die Qualität der synthetischen Borsten durch bestimmte I.Iodif i^ierungen zu verbessern. Diese Verbesserungen zielen sowohl auf die mechanischen Eigenschaften ab (Geschmeidigkeit, Pormstabilität), als auch auf solche Eigenschaften, die mit dem Farbaufnähme- und Parbhaltevermögen und der Streichfähigkeit ausammenhängen.
Während die Abnutzung der eingesetzten polymeren Materialien gegenüber Haturborsten im allgemeinen geringer ist, muß eingeschätzt werden, daß die für den Gebrauch entscheidenden Qualitätsmerkraale bisher nicht in befriedigender Weise nachgestellt werden konnten. Als einen Hauptmangel erkannte man die zu glatten Faserscliäfte der künstlichen Borsten (vgl« DE-PS 1 2o5 o51)· Die wichtigsten vorgenommenen Modifizierungen bestehen daher neben einer Spitzenverfeinerung in bestimmten Gestaltungen des Borstenquerschnittes, wodurch die Schaftoberfläche gegenüber der regulären zylindrischen Form vergrößert wird und zur Flüssigkeitsspeicherung besser geeignet gemacht werden soll«. Außer schon langer bekannten kreuz- und sternförmigen Querschnitten werden hierfür flügelförrnige Querschnitte vorgeschlagen (D3 - OS 2 2o6 9o1).
In der DS - PS 1 2o5 o51 wird eine Borste vorgeschlagen, die eine in ihrer Längsrichtung zunehmende Querschnittsabflachung aufweist. Einen anderen Weg beschreitet die DS - PS 9o6 444, die die Fähigkeit zur Farbhaltung des Besteckmaterials dadurch zu erreichen sucht, daß die Borsten über Teile ihrer Länge miteinander verklebt sind, wodurch Hohlräume geschaffen v/erden.
Andere Modifizierungen betreffen die Auswahl geeigneter Polymermaterialien, als Ausgangsbasis für die Borstenherstellung. Unter dem Aspekt günstiger mechanischer Eigenschaften (Spitzenverfeinerung, Steifigkeit) ist hier besonders das Polybutylen-1,4-terephthalat bekanntgeworden (D3 - A3 1 963 766). ITeuerdings wurden auch Akrylnitrilcopolymerisate vorgeschlagen, die an der Polymerkette hydrophile Gruppen in Form von einpolymerisierten Sulfonsäuren enthalten und hierdurch eine gegenüber den thermoplastischen Polymerisaten wesentlich verbesserte Benetz- · barkeit aufweisen (DE - 03 26 26 577).
Generell muß eingeschätzt werden, daß es mit den verschiedenartigen Modifizierungen der thermoplastischen Kunststoff
-3- 211
borsten bis heute nicht gelungen ist, die Eigenschaften in gewünschter.! Ließe an die der natürlichen Borsten anzunähern und den ständig erhöhten Kauferansprücaen an die Qualitäten der Pinsel-, Bürsten- und Besensortimente su genügen. Geschmeidigkeit, Pormstabilität, Parbflottenaufnähme- und -haltevermögen sowie Streichfähigkeit der aus synthetischen Borsten bestehenden Erzeugnisse sind unzureichend. Bein: nialermäßigen Gebrauch kor.imt es zug Auseinanderspreizen der Borsten, zu ungenügender Farbdeckung und zu Streifigkeit des Anstrichs. Bei einer Substitution von Roßhaar in Besen kommt es auf Grund der elastischen Eigenschaften der thermoplastischen Pöl3/r.iermateriaiien zu einen: sehr schlechten Kehreffekt, indem . die zusammengekehrten Schnutzteilchen durch das Zurückfedern der Borsten immer wieder auseinander gespritzt werdenβ
Bezüglich der bereits vorgeschlagenen Akr^lnitrilcopol:,7-merfasern ist festzustellen, dai3 der hydrophile Effekt der enthaltenen SuIfonatgruppen bei gröberen Titern nicht
δο mehr ausreicht, um ein gutes Y/asser- bzwo Farbflotteaufnahmevermögen zu gewährleisten. Bei Feinheiten von über S tex ist dieser Effekt nicht mehr in erforderlichen ließe zu beaerkeru Darüber hinaus kommt diese Eigenschaft bei Verarbeitung nichtwäßriger Uedien, wie z.B. von Ölfarben oder in organischen Lösungsmitteln gelösten Lacken, ohnehin nicht zur Geltung. Andererseits machen sich gewisse ilachteile der mechanischen Eigenschaften der Polyakr:/lnitrilfasern bemerkbar, die aus ihrer Sprödigkeit resultieren und die sich insbesondere in ihrer Biegeempfindlichkeit und Bruchanfälligkeit äußern. Es ist daher nur möglich, die Ρ,οΐτ/akrylnitrilfasern in Liischungen mit anderen I.Iaterialien, wie anderen künstlichen Borsten oder llaturborsten einzusetzen, wobei auch dieser Einsatz aus den Gründen der mechanischen Eigenschaften auf Peinheiten bis zu etwa 8 tex beschrankt ist.
- 4 - 2.1 1 A 66
Z1IeI der Erfindung
Das Ziel der Erfindung besteht darin, auf Basis von synthetischen Produkten gefertigte Pinsel, Bürsten und Besen zur Verfügung zu stellen, die entsprechenden llaturhaar-
1oo Erzeugnissen gleichwertig bzw. überlegen sind. Die für den jeweiligen Verwendungszweck entwickelten Gebrauchseigenschaften der Erzeugnisse, insbesondere auch das Farbflottehalteverciögen für wäßrige und nichtwäßrige Medien bei Ealermäßigem Gebrauch, sollen höchsten An-Sprüchen genügen.
Darlegung des Wesens der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Speicherfähigkeit des Besteckciaterials für Flüssigkeiten durch eine besondere Modifizierung der Einzelborsten entschei-11o dend zu erhöhen. Hierzu war der Gestaltung der innerhalb des Bestecks parallel nebeneinander angeordneten Borstenschäfte besonderes Augenmerk zu widmen. Daneben mußten gute mechanische Eigenschaften des Besteckmateriais, wie Geschmeidigkeit und Biegesteifigkeit, gewährleistet v/erden.
Erfindungsgemäß weisen die Borstenschäfte synthetischer Borsten wulstförraige und/oder perlonartige Verdickungen auf, die über die Länge der einzelnen Schäfte in regelmäßigen oder unregelmäßigen Abständen verteilt sind. Die Querschnitte dieser Borsten weisen völlig unregelmäßige
12o Gestalt auf, eine Zuordnung zu einer bestimmten geometrischen Figur ist nicht möglich. Die Formen reichen von unregelmäßigen Vielecken bis au gelappten und ausgebuchten Formen, wobei die Querschnittsbilder verschiedener Einzelborsten untereinander ungleichartig gestaltet sind.
Gleichzeitig ist die Oberfläche der Borstenschäfte mit in Längsrichtung verlaufenden Furchen versehen.
- 5 - 2 11466
Die Gestaltung der einzelnen Borste wird in voller Deutlichkeit bei Betrachtung nit Hilfe eines ilikroskops sichtbar, v;obei man den bildlichen Eindruck eines knorrigen
13o Baumstammes erhält. Die Borsten besitzen eine Reinheit von 8 bis 3o tex, insbesondere von 8 bis 2o tex. Ihrer stofflichen Beschaffenheit nach bestehen sie aus Polymerisaten oder Copolymerisaten des Acrylnitril, die sich mindestens au 8o IJasse->j aus Acrylnitril zusammensetzen.
Als Cononomerbestandteile kommen bekannte alt Acrylnitril copolymerisierbare Verbindungen in Frage, wie beispielsweise Alkylacrylate, Vinylester, Halogenalkene und dergleichen.
Die erfindungsgemäßen Borsten werden in Besteckaaterialien ' für Pinsel, Bürsten oder Besen in Anteilen von 25 bis
14o 1oo % eingesetzt. Sie können neben natürlichen oder künstlichen Borsten bekannter Art verarbeitet werden. Bei der dichtgefügten Anordnung der Borsten in Pinselkopf oder in den Haarbüscheln einer Bürste kommt es infolge der besonderen Gestaltung der Borstenelemente bei Gebrauch zur Ausbildung winziger kammerartiger Hohlräume, die eine überraschend große HeTL[ZQ von Plüssigkeit beliebiger Art aufnehmen und speichern. Beim Verstreichen erfolgt eine kontinuierliche Abgabe der gespeicherten !Flüssigkeit, wobei bis zur Erschöpfung ein satter und gleichmäßiger.Strich ge-
15o währleistet ist β Diese Wirkung ist, graduell abgestuft, auch bei solchen Pinsel- und Bürstenartikeln zu verzeichnen, die nur zx einem Teil aus erfindungsgemäß gestalteten Polyacrylnitrilborsten bestehen. Die Speichereigenschaften teilen sich auch noch bei einem Anteil von etwa Y4 der Besteckaischung dem arbeitenden Pinselkopf mit.
Die Borsten besitzen daneben hervorragende Geschmeidigkeitsund Dlastizitätseigenschsften, die auch bei Dauergebrauch erhalten bleiben. Aus den Borsten gefertigte Pinsel besitzen einen hervorragenden Schluß, so daß sie bei kontinuierlich
1öo erhöhtem Auflagedruck nicht in die Breite ausbrechen.
- 6 - 2 11466
Letztere Aspekte wirken sich insbesondere auch bei Artikeln vom Haart?/p, beispielsweise bei Besen, günstig aus.
Erfindungsgemäße Borsten können nach einem Spinnverfahren gewonnen werden, das in der DD - PS 142 289 offenbart ist. Die Verarbeitung der Boraten zu Pinseln, Bürsten oder Besen erfolgt ohne besondere zusätzliche Aufwendungen oder Hilfsmittel in bekannter Weise»
Aus führ un^sbei 3 pi el
In der augehörigen Zeichnung sind verschiedene Sinael-17o borsten in mikroskopischer Vergrößerung dargestellt. Figur 1 zeigt die Uarisse einiger Querschnitte, die völlig regellose Formen aufweisen. Figur 2 zeigt die Borsten in der Längsansicht· Die Schaftverdickungen umfassen zum Teil den ganzen Umfang des Schaftes (sogenannter "Wulst")* was daran sichtbar wird, dai3 bei einer Drehbewegung der Borste up; ihre Achse die betrachtete Verdickung beidseitig sichtbar bleibt. Zum Teil befinden sich die Verdlckungen auch nur an einer Seite des Schaftes (sogenannte "Perle"), daran erkennbar, dgi3 die betrachtete Verdickung bei axialer Drehbewegung verschwindet bzw. an der Gegenseite auftaucht. In Verbindung mit der sichtbaren Oberflächenfurchung wird der "Baumstaraacharakter" des Borstenschaftes deutlich.
Beim Eintauchen eines aus derartigen Borsten gefertigten Pinsels in eine Farbflüssigkeit schmiegen sich die im Bestreckmaterial vereinten Borstenschäfte, begünstigt durch die gezahnte oder gelappte Querschnittsfora, eng zusammen· Durch die Schaftverdickungen v/erden andererseits mikroskopische "Kammern" gewahrt, die durch Kapillarkräfte 19o eine Speicherwirkung für' die Farbflüssigkeit entfalten,
21 1 466
und ein vorschnelles Auslaufen der Farbe verhindern. Durch die Furchung der Schaftoberflächen wird eine kontinuierliche und gleichmäßige Flüssigkeitsabgabe bis aur Erschöpfung des Flüssigkeitsvorrats im Besteckraaterial gewährleistet· Durch das Zusammenwirken der Gestaltungs-□erkmale werden optimale Eigenschaften eraielt, die sogar natürliche Borsten übertreffen, wie aum Beispiel der folgende Farbabgab.etest erkennen läßt.
Hierau wurden 3 Ilaler-Pringpinsel gleicher Dimensionierimg 2oo aus verschiedenen Besteckmaterialien miteinander verglichen· Die Pinsel wurden für jeweils 1o s bis aur gleichen 'Tiefe in Ölfarbe getaucht und jeweils von der gleichen Testperson abgestreift» Bei der Ausführung eines linearen Striches wurden folgende Durchschnittswerte vermessen, bis zu denen ein einwandfreier, gleichmäßig deckender Farbauftrag erfolgt:
Schweineborste: 85 crn
Fv-C-Borste: 55 cm
erfinduiigsgemäße ?AiT-3orste: 145 cn
ο Die Borsten können in üblicher Weise au Fertigartikeln verarbeitet werden.

Claims (1)

  1. Erfindungsans ρ r uc h
    Synthetische Borsten für Pinsel, Bürsten and Besen mit einer ülepentarfadenfeinheit von 8 bis 3o tex auf Basis von Polyacrylnitril, gekennzeichnet dadurch, daß die Borstenachäxte der Polyacrylnitrilborsten tiit über ihre Länge verteilten v/ulstforeigen und/oder perlenartigen Verdickungen versehen sind und der Querschnitt der Borsten eine völlig unregelmäßige, keiner bestimmten
    22o geometrischen Form auordenoare Gestalt besitzt, wobei die Oberfläche der Borstenschäfte nit in Längsrichtung verlaufenden Furchen versehen ist.
    Hierzu 1 Seite Zeichnungen
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