Recyclierbares Gewebe aus Polyolefingarn

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein aus einem Polyolefingarn aus Polypropylenfasern und Schmelzbindefasern hergestelltes recyclierbares Gewebe für Markisen.

[0002] Markisengewebe werden derzeit bevorzugt aus Polyacrylnitril (PAN)-Zwirnen in Leinwandbindung 1 : 1 mit größtmöglicher Schuß- und Kettendichte hergestellt. Zur Erzielung eines für Markisen geforderten steifen Griffs und wasser- und ölabweisender Eigenschaften bzw. einer ausreichenden Wasserdichtheit müssen die Gewebe mit einer chemischen Ausrüstung versehen werden. Für den steifen Griff werden dazu Melamin-Formaldehydharze und für die Öl- und Wasserabweisung Fluorkarbonharze eingesetzt.

[0003] Ein Nachteil der PAN-Gewebe ist, daß bisher kein geeigneter Weg gefunden werden konnte, PAN-Gewebe zu recyclieren. Aus diesem Grund müssen sowohl die nicht unbeträchtlichen Produktionsabfälle, die beim Konfektionieren der Markisentücher und beim Kantenschneiden entstehen, als auch die gebrauchten Markisen deponiert oder verbrannt werden.

[0004] Es wurden daher Versuche unternommen, hoch-UV-stabile Gewebe, insbesonders Markisengewebe zu finden, die recyclierbar sind. Gewebe, die aus Polypropylen-(PP)-Feinfasern ohne chemische Ausrüstung hergestellt werden, sind zu 100 % recyclierbar und weisen eine ausgezeichnete UV-Stabilität, gleichwertig der von PAN-Markisengeweben, auf und besitzen darüberhinaus eine verbesserte Reiß- und Weiterreißfestigkeit und geringere bleibende Dehnung als PAN-Gewebe. Ohne Melamin-Formaldehydharz erreichen diese PP-Gewebe aber nicht den geforderten steifen Griff. Die Steifgriffausrüstung mit Melamin-Formaldehydharz führt jedoch zu einem verstärkten Schreibeffekt. Außerdem entstehen beim Recyclieren, etwa durch Aufschmelzen und Regranulieren, durch thermische Zersetzung der Melamin-Formaldehydharze geringe Mengen an Aminen, die dem Regranulat einen fischartigen Geruch verleihen. Trotz Schmelzfiltration verbleiben der unangenehme Geruch und, aufgrund des Melamin-Formaldehydharzes, klebrige Harzteilchen, sogenannte Gelpartikel, im Regranulat, sodaß nur etwa bis zu 30 % des Regranulates in Mischung mit Neuware wieder eingesetzt werden können.

[0005] Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es demnach die beschriebenen Nachteile der Steifgriffausrüstung zu vermeiden und ein gut recyclierbares Gewebe zu finden.
Unerwarteterweise konnte diese Aufgabe dadurch gelöst werden, daß anstelle eines reinen PP-Garns ein Mischgarn aus PP-Fasern und einer tieferschmelzenden Schmelzbindefaser zur Herstellung des Gewebes verwendet wird.

[0006] Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist demnach ein recyclierbares Gewebe das dadurch gekennzeichnet ist, daß es aus einem Polyolefingarn aus Polypropylenfasern und 1 - 20 Gew.% einer tieferschmelzenden Schmelzbindefaser besteht.
Die verwendeten PP-und Schmelzbindefasern werden in Form von Stapelfasern eingesetzt und enthalten übliche Hilfsstoffe und müssen vor allem hohe UV-Stabilität und Farbechtheit, insbesonders Wetterechtheit aufweisen. Hilfsstoffe sind beispielsweise UV-Stabilisatoren, Thermostabilisatoren und Pigmente.
Geeignete UV-Stabilisatoren sind beispielsweise polymere HALS ("hinderd amine light stabilizers" ) oder Mischungen verschiedener HALS-Stabilisatoren.
Als Pigmente kommen organische und anorganische Pigmente in Frage, die die erforderliche hohe Wetterechtheit besitzen und die UV-Stabilität nicht negativ beeinflussen.
Die Schmelzbindefasern besitzen einen tieferen Schmelzpunkt als die PP-Fasern. Bevorzugt liegt der Schmelzpunkt der Schmelzbindefasern daher zwischen 70 und 150°C. Beispiele für Schmelzbindefasern sind Polyethylen (PE)-, Copolyamid- oder Copolyesterfasern. Es können auch sogenannte Bikomponentenfasern eingesetzt werden. Beispiele für geeignete Bikomponentenfasern sind solche, die aus einem PP-Kern und einem PE-Mantel bestehen. Bevorzugt werden jedoch PE-Fasern eingesetzt.
Die PP-Fasern werden mit 1 - 20 Gew.%, bevorzugt mit 5 - 15 Gew.% Schmelzbindefasern wie üblich zu einem Garn versponnen, etwa auf einer Dreizylinder-Ringspinn-Maschine oder auf jeder anderen geeigneten Spinnmaschine. Entsprechend der gewünschten Garnfeinheit können PP-Fasern und Schmelzbindefasern mit unterschiedlichen Faser-Feinheiten (Titern) verwendet werden. Bevorzugt werden PP-Fasern mit einem Titer zwischen 1,5 - 5 dtex, besonders bevorzugt zwischen 1,7 - 3 dtex, und Schmelzbindefasern mit einem Titer von ≦5 dtex eingesetzt. Dabei ist es von Vorteil, Schmelzbindefasern mit einem möglichst geringen Titer zu verwenden, da dadurch der Gehalt an Schmelzbindefasern reduziert werden kann. Es können somit Garnfeinheiten erzielt werden, die ebenfalls in einem großen Bereich variieren können. Bevorzugt werden Garne mit einer Garnfeinheit von Nm 20 - 60, besonders bevorzugt von Nm 30 - 40, hergestellt. Das so erhaltene Polyolefingarn wird dann gegebenenfalls wie üblich, etwa nach dem Doppel-Draht-Verfahren oder einem anderen geeigneten Verfahren, gezwirnt und anschließend wie üblich zu Gewebe verarbeitet.

[0007] Nach dem üblichen Waschen des Gewebes zur Entfernung der Spinn- und Zwirnpräparation wird das Gewebe nur noch mit einer Ausrüstung zur Öl- und Wasserabweisung versehen. Bevorzugt werden dafür Fluorkarbonharze eingesetzt. Beim zum Kondensieren des Fluorkarbonharzes notwendigen Erhitzen schmilzt die Bindefaser und führt nach dem Abkühlen und Wiedererstarren zu dem gewünschten Steifgriff. Die bisher aufgetretenen Nachteile der herkömmlichen Steifgriffausrüstung, wie Schreibeffekt, unangenehmer Geruch und erhöhter Gelanteil des Regranulates treten nicht mehr auf.
Die so erhaltenen Gewebe können bevorzugt zur Herstellung von textilen Sonnenschutzartikeln, insbesondere von Markisen, aber auch für Bootsabdeckungen, Zeltplanen, Campingmöbelabdeckungen und ähnliches verwendet werden.

[0008] Ein Vergleich der Recyclierbarkeit des erfindungsgemäßen Gewebes (Beispiel 1) mit der Recyclierbarkeit eines PP-Gewebes (Beispiel 2), das wie bisher üblich mit einem Melamin-Formaldehydharz (Cassurit MT, Fa. Hoechst), einem Katalysator zum Vernetzen des Harzes (NKN, Fa. Hoechst) und einem Fluorkarbonharz (NUVA FH , Fa. Hoechst) ausgerüstet wurde, zeigt, daß das erfindungsgemäße Gewebe nach Regranulierung zu 100 %, etwa zur Herstellung für Spritzgußartikel oder einer 17 dtex Stapelfaser für Teppiche, wiedereingesetzt werden kann. Das Regranulat eines Gewebe gemäß Beispiel 2 kann jedoch bei der Faserproduktion nur bis zu max. 30 % neuem Granulat zugesetzt werden.

[0009] Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß außer dem Mischen der PP- und der Schmelzbindefasern keine zusätzlichen Verfahrensschritte notwendig sind und keine speziellen Anlagen benötigt werden.

Beispiel 1:

[0010] Eine Mischung von PP-Stapelfasern der Type ASOTA V8803 2,5 dtex, 60 mm Schnittlänge (hoch-UV-stabil, spinngefärbt, Höchstzugkraft 4.1 cN/dtex, Höchstzugkraft-Dehnung 30 %) und 13 % einer PE-Bindefaser der Type ASOTA V4603 3,3 dtex, 40 mm Stapellänge (hoch-UV-stabil, Schmelzpunkt 128°C) wurde in bekannter Weise auf einer Dreizylinder-Ringspinn-Maschine zu einem Garn der Nm 34 ausgesponnen. Dieses Garn wurde gefacht und nach dem Doppel-Draht-Verfahren zu einem Zwirn Nm 34/2-fach verzwirnt (Höchstzugkraft 33,4 cN/tex, Höchstzugkraft-Dehnung 20,1 %).

[0011] Aus dem Zwirn wurde auf einer Sulzer Projektilwebmaschine in Leinwandbindung 1:1 ein Gewebe hergestellt (30 Kettfäden/cm, 14,5 Schußfäden/cm).

[0012] Das Gewebe wurde zur Entfernung der Spinn- und Zwirn-Präparation unter Zusatz eines anionischen Tensids (Arkomon A konz. 2 g/l) gewaschen, getrocknet und mit der wässrigen Flotte eines Fluorkarbonharzes (NUVA FH 25 g/l, Isopronanol 30 g/l) foulardiert (Naßaufnahme 55 %). Nach dem Trocknen bei 110°C wurde auf einem Spannrahmen bei 145°C kondensiert.

[0013] Das fertig ausgerüstete Gewebe wies den gewünschten steifen Griff ohne Schreibeffekt auf. Die Höchstzugkraft nach DIN 53 857 betrug 294 daN in Kett- und 167 daN in Schußrichtung. Die Höchstkraft-Dehnung 58 bzw 29 %. Die Wasserdichtheit nach DIN 53 886 ergab 33 mbar.

[0014] Das Gewebe wurde auf einer Recyclinganlage der Fa. EREMA regranuliert. Das Regranulat konnte zu 100 % zur Herstellung einer 17 dtex Stapelfaser auf einer Fleissner-Kompaktspinnanlage eingesetzt werden. Die mechanischen Eigenschaften der erhaltenen Fasern waren praktisch identisch mit den aus neuem Granulat hergestellten.

Beispiel 2:(Vergleichsbeispiel)

[0015] Aus PP-Stapelfasern der Type ASOTA V8803 (2,5 dtex, 60 mm Stapellänge) wurde auf einer Dreizylinder-Ringspinnmaschine ein Garn der Nm 34 ausgesponnen. Das Garn wurde gefacht und nach dem Doppel-Draht-Verfahren zu einem Zwirn Nm 34/2-fach verzwirnt (Höchstzugkraft 34,2 cN/tex, Höchstzugkraft-Dehnung 19,8 %).

[0016] Aus dem Zwirn wurde auf einer Sulzer Projektilwebmaschine in Leinwandbindung 1:1 ein Gewebe hergestellt (30 Kettfäden/cm, 14,5 Schußfäden/cm).

[0017] Das Gewebe wurde unter Zusatz eines anionischen Tensids (Arkomon A konz. 2 g/l) gewaschen, getrocknet und mit der wässrigen Flotte eines Fluorkarbonharzes und eines Steifgriffharzes (NUVA FH 25 g/l, Cassurit MT 100 g/l, Katalysator NKN 12 g/l, Isopropanol 30 g/l) fouladiert (Naßaufnahme 55 %). Nach dem Trocknen bei 110°C wurde auf einem Spannrahmen bei 145°C kondensiert.

[0018] Das fertig ausgerüstete Gewebe zeigte einen unerwünschten Schreibeffekt. Die Höchstzugkraft nach DIN 53 857 betrug 289 daN in Kett- und 166 daN in Schußrichtung, die Höchstzugkraft-Dehnung 59 % bzw. 29 %. Die Wasserdichtheit nach DIN 53 886 war 34 mbar.

[0019] Das Gewebe wurde auf einer Recyclinganlage der Fa. EREMA regranuliert. Das Regranulat wies einen fischartigen Geruch auf und konnte bei der Faserherstellung einer 17 dtex-Faser auf einer Fleissner-Kompaktspinnanlage zu max. 30 % mit neuem Granulat vermischt, eingesetzt werden. Bei höherem Regranulat-Anteil traten zu viele Filamentbrüche auf.

Ansprüche

1. Recyclierbares Gewebe, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem Polyolefingarn aus Polypropylenfasern und 1 - 20 Gew. % einer tieferschmelzenden Schmelzbindefaser besteht.

2. Recyclierbares Gewebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Schmelzbindefaser Polyethylenfasern verwendet werden.

3. Verwendung eines Gewebes nach Anspruch 1, zur Herstellung von textilen Sonnenschutz-Artikeln, insbesondere von Markisen.

4. Sonnschutzgewebe, insbesondere Markisengewebe, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem Polyolefingarn nach Anspruch 1 und einer Ausrüstung zur Öl- und Wasserabweisung besteht.

5. Sonnenschutzgewebe, insbesondere Markisengewebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Fluorkarbonharz zur Öl- und Wasserabweisung enthält.