DE102006051001A1 - Electrically conductive textile material to conduct static charge away is made in form of flat meshwork with plastic threads merged with each other at connecting places - Google Patents

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Abstract

The textile material consists of plastic and metal threads (14). It is made in the form of a flat meshwork (16) with plastic threads merged with each other at connecting places (22), possibly by means of chemical and/or thermomechanical treatment. The connecting places may be in the form of points or lines.

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisch leitfähiges Textilmaterial, insbesondere Geflecht zur Ableitung statischer Ladung, bestehend aus Kunststoff- und Metallfäden.The The invention relates to an electrically conductive textile material, in particular Braid for the dissipation of static charge, consisting of plastic and metal threads.

Ein als Rundgeflecht ausgebildetes Textilmaterial dieser Art ist aus der DE 91 04 795 U1 bekannt. Dort wird ein Rundgeflecht aus Kunststoff- und Metallfäden beschrieben, das zur Ableitung statischer Ladungen insbesondere in Arbeitsschuhen bestimmt ist und das als vorteilhaft gegenüber bisher verwendeten gewebten Bändern angesehen wird. Zutreffend ist, dass ein derartiges Rundgeflecht eine erheblich höhere Flexibilität aufweist als ein relativ steifes Gewebe. Jedoch haben Versuche mit einem derartigen Rundgeflecht gezeigt, dass dieses eine gewisse Oberflächenrauhigkeit aufweist, die bei der Verwendung in einem Schuh zum Scheuern neigt, was für den Träger des Schuhs unbequem sein kann. Weiterhin hat man festgestellt, dass die Leitfähigkeit des Rundgeflechts schon bei der Neuherstellung eines Schuhs an seine Grenzen stoßen kann, wodurch sich eine erhöhte Ausschussrate bei der Schuhproduktion ergibt.Designed as a circular braid textile material of this kind is from the DE 91 04 795 U1 known. There, a round braid made of plastic and metal threads is described, which is intended to dissipate static charges, especially in work shoes and which is considered advantageous over previously used woven tapes. It is true that such a round braid has a considerably higher flexibility than a relatively stiff fabric. However, attempts with such a braid have shown that it has some surface roughness which, when used in a shoe, tends to chafe, which may be inconvenient for the wearer of the shoe. Furthermore, it has been found that the conductivity of the round braid can encounter its limits already in the new production of a shoe, resulting in an increased reject rate in shoe production.

Ausgehend hiervon, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein elektrisch leitfähiges Textilmaterial der eingangs genannten Art zu entwickeln, das einen hohen Tragekomfort bei der Verwendung in einem Schuh ermöglicht und eine dauerhaft verbesserte Leitfähigkeit aufweist.outgoing thereof, the invention is based on the object, an electrical conductive To develop textile material of the type mentioned, the one allows high wearing comfort when used in a shoe and a permanently improved conductivity having.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird die in Patentanspruch 1 angegebene Merkmalskombination vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterentwicklungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Flachgeflechts ergibt sich aus den Ansprüchen 13 bis 17.to solution This object is achieved in claim 1 feature combination proposed. Advantageous embodiments and further developments The invention will become apparent from the dependent claims. One Process for producing the flat braid according to the invention results from the claims 13 to 17.

Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Textilmaterial als Flachgeflecht ausgebildet ist, bei dem die Kunststofffäden zumindest abschnittsweise an Verbindungsstellen stoffschlüssig miteinander verbunden sind. Das Flachgeflecht bleibt hierbei flexibel, jedoch wird eine Abstützung der Fäden aneinander erreicht, wodurch das Geflecht bei stauchender Belastung nicht aufgefächert wird. Die Stahlfäden werden weniger stark belastet und deren Bruchgefahr wird somit reduziert. Weiterhin wird die Oberflächenrauhigkeit des Flachgeflechts reduziert, was bei der bevorzugten Verwendung des Flachgeflechts als Erdungsleiter für statische elektrische Ladungen in Sicherheitsbekleidung, insbesondere Sicherheitsschuhen und –stiefeln verbessert. Bevorzugt werden die Verbindungsstellen der Kunststofffäden durch eine chemische und/oder thermomechanische Behandlung des Flachgeflechts geschaffen. Die Verbindungsstellen zwischen den Kunststofffäden können Punkt- oder linienförmig ausgebildet sein, nehmen jedoch nicht einen derartigen Umfang ein, dass gleichsam eine Verklumpung der Fäden eintre- ten würde. Bevorzugt bestehen die Kunststofffäden aus Polyester und die Metallfäden aus rostfreiem Edelstahl. Dabei kann das Verhältnis von Kunststoff- zu Metallfäden im Bereich von 80:20 bis 50:50 liegen und beträgt bevorzugt etwa 60:40. Um eine hinreichende Flexibilität des Flachgeflechts sicherzustellen, liegt die Feinheit der Fäden vorteilhaft im Bereich von Nm 50/2. Bevorzugt sind die Kunststoff- und Metallfäden zu einem Garn gesponnen, aus dem dann das Flachgeflecht geflochten ist. Ein Flachgeflecht mit den vorstehenden Eigenschaften weist einen elektrischen Widerstand im Bereich von 500 bis 3.000 Ω/m auf. In weiter bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung weist das Flachgeflecht eine Breite im Bereich von 5 bis 15 mm auf und ist zweiflechtig ausgebildet. Die Flechtenzahl kann vorteilhaft im Bereich von 50 bis 70 pro 10 cm Länge betragen.According to the invention it is proposed that the textile material is designed as a flat braid, in which the plastic threads at least in sections at connecting points cohesively with each other are connected. The flat braid remains flexible, however becomes a support the threads reached together, whereby the braid with compressive load not fanned out becomes. The steel threads are less heavily loaded and their risk of breakage is thus reduced. Furthermore, the surface roughness becomes of the flat braid, resulting in the preferred use of the flat braid as a grounding conductor for static electrical charges in safety clothing, in particular safety shoes and boots improved. The connecting points of the plastic threads are preferred a chemical and / or thermomechanical treatment of the flat braid created. The joints between the plastic threads can be point- or linear be formed, but do not take such an extent that as it were a clumping of the threads would occur. The plastic threads preferably consist of polyester and the metal threads stainless steel. The ratio of plastic to metal filaments in the range from 80:20 to 50:50, and is preferably about 60:40. Around a sufficient flexibility ensure the flat mesh, the fineness of the threads is advantageous in the range of Nm 50/2. Preferably, the plastic and metal threads are one Yarn spun, from which the flat braid is braided. One Flat braid with the above properties has an electrical Resistance in the range of 500 to 3,000 Ω / m. In more preferred Embodiment of the invention, the flat braid has a width in the range of 5 to 15 mm and is doppellechtig trained. The number of lichens can be advantageous in the range of 50 to 70 per 10 cm length be.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Flachgeflechts der vorstehend beschriebenen Art sieht vor, dass das Flachgeflecht nach dem Flechten stoffschlüssige Verbindungsstellen zwischen den Kunststofffäden schaffend chemisch und/oder thermomechanisch behandelt wird. Grundsätzlich sind die gewünschten Eigenschaften auch ausschließlich durch eine thermomechanische Behandlung zu erzielen, jedoch hat sich herausgestellt, dass eine chemische Vorbehandlung die Verwendung niedrigere Temperaturen bei der thermomechanischen Behandlung erlaubt. Bevorzugt wird das Flachgeflecht somit zunächst durch ein Flüssigkeitsbad, bestehend aus Wasser und Aceton im Mischungsverhältnis von etwa 10:1 geführt, bevor es durch ein Paar beheizte Walzen geführt wird. Die Walzentemperatur sollte im Bereich von 30 bis 60°C liegen und beträgt vorzugsweise bei einer nasschemischen Vorbehandlung 35 bis 40°C.The inventive method for producing a flat braid of the above-described Art provides that the flat braid after braiding cohesive joints creating between the plastic threads is treated chemically and / or thermomechanically. Basically the desired Properties also exclusively by a thermomechanical treatment, however, has It turned out that a chemical pretreatment the use lower temperatures allowed in the thermomechanical treatment. Preferably, the flat braid is thus initially by a liquid bath, consisting of water and acetone in a mixing ratio of about 10: 1, before It is passed through a pair of heated rollers. The roll temperature should be in the range of 30 to 60 ° C and is preferably at a wet-chemical pretreatment 35 to 40 ° C.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:in the The invention will be described below with reference to a drawing in the drawing illustrated embodiment explained in more detail. It shows:

1 eine Fertigungsstraße für die Herstellung eines erfindungsgemäßen Flachgeflechts; und 1 a production line for the production of a flat braid according to the invention; and

2 eine Detailansicht des Flachgeflechts nach der Thermofixierung. 2 a detailed view of the flat braid after thermosetting.

Die in der Zeichnung schematisch dargestellte Fertigungsstraße besteht im Wesentlichen aus einer herkömmlichen Flechtmaschine 10, in der auf einer Vielzahl von Spulen 12 bevorratetes Garn 14 zu einem Flachgeflecht 16 geflochten wird, einem Flüssigkeitsbad 18 und einem beheizten Walzenpaar 20. Das Garn 14 besteht zu etwa 60% aus Polyester und etwa 40% aus rostfreien Stahlfasern mit einem Querschnitt von maximal 12 Mikrometern. Die Garnfeinheit beträgt Nm 50/2 und das Flachgeflecht 16 ist zweigeflechtig mit einer Breite von etwa 10 mm und einer Flechtenzahl von 62 pro 10 cm bei einer Fadenzahl von 66 ausgeführt.The production line shown schematically in the drawing consists essentially of a conventional braiding machine 10 in which on a variety of coils 12 stocked yarn 14 to a flat braid 16 is braided, a liquid bath 18 and a heated pair of rollers 20 , The yarn 14 consists of about 60% polyester and about 40% stainless steel fibers with a cross cut to a maximum of 12 microns. The yarn count is Nm 50/2 and the flat braid 16 is branched with a width of about 10 mm and a lichen number of 62 per 10 cm with a thread count of 66.

Nach dem Flechten wird das Geflecht 16 durch das Flüssigkeitsbad 18 geführt, das aus einer Mischung aus Wasser und Aceton im Verhältnis von etwa 10:1 besteht. Hierbei wird das Polyestermaterial des Garns 14 angelöst, so dass bei der nachfolgenden Thermofixierung in dem beheizten Walzenpaar 20 mit relativ geringen Temperaturen im Bereich von 35–40°C gearbeitet werden kann. Durch die Thermofixierung wird stellenweise eine stoffschlüssige Verbindung zwischen benachbarten Fäden geschaffen, so dass das Geflecht 16 einerseits seine hohe Flexibilität behält, es andererseits jedoch widerstandsfähig gegen Fadenbrüche bei wiederholten Stauchbelastungen wird, da eine gegenseitige Abstützung der Garnfäden besteht.After braiding, the braid becomes 16 through the liquid bath 18 which consists of a mixture of water and acetone in the ratio of about 10: 1. Here, the polyester material of the yarn 14 dissolved, so that in the subsequent heat-setting in the heated roller pair 20 can be operated at relatively low temperatures in the range of 35-40 ° C. The heat-setting creates in places a cohesive connection between adjacent threads, so that the braid 16 On the one hand retains its high flexibility, on the other hand, however, it is resistant to thread breaks in repeated compression loads, as a mutual support of the yarn threads.

2 zeigt einen kurzen Abschnitt des Flachgeflechts 16 in vergrößerter Darstellung. Bei einem herkömmlichen (nicht dargestellten) Geflecht sind bei diesem Maßstab deutliche Zwischenräume zwischen den geflochtenen Faserbündeln zu erkennen. Hier sind durch die Fasern 14 durch die Thermofixierung an vielen Stellen 22 stoffschlüssig miteinander verbunden, so dass sich ein dichtes, aber trotzdem hochflexibles Flachgeflecht ergibt. Auch bei einer Stauchung des Flachgeflechts 16 bleiben die Fasern 14 in dem dargestellten Verbund, wodurch die Belastung einzelner Fasern bzw. Garne 14 reduziert ist und Brüche der enthaltenen Stahlfasern nicht oder weniger häufig als bisher auftreten. Durch die stoffschlüssige Verbindung der Fasern an vielen Verbindungsstellen wird eine Relativbewegung und damit ein Scheuern der Fasern aneinander verhindert. 2 shows a short section of the flat braid 16 in an enlarged view. In a conventional (not shown) braid at this scale clear gaps between the braided fiber bundles can be seen. Here are through the fibers 14 due to the heat setting in many places 22 cohesively connected to each other, so that there is a dense, yet highly flexible flat braid. Even with a compression of the flat braid 16 stay the fibers 14 in the illustrated composite, whereby the load of individual fibers or yarns 14 is reduced and fractures of the contained steel fibers not or less frequently than previously occur. Due to the cohesive connection of the fibers at many joints, a relative movement and thus a chafing of the fibers to each other is prevented.

Bei einer bevorzugten Verwendung des Flachgeflechts ist dieses seitlich am Oberleder im Innenraum eines Sicherheitsschuhs so eingearbeitet, dass es etwa 5 cm über einer angenommenen Schuheinlage in den Fußraum hineinragt. Dabei kann es direkt mit dem Oberleder im vorderen Teil des Schuhs vernäht werden. Da das Flachgeflecht flexibel ist, passt es sich jeder Schuhform an. Anschließend wird das Flachgeflecht durch einen Schlitz in der (nicht leitenden) Brandsohle hindurchgezogen und auf der Unterseite der Brandsohle befestigt. Diese Partie des Flachgeflechts sollte etwa 5 cm lang sein. Schließlich wird eine elektrisch leitfähige Gummisohle mit elektrisch leitendem Kleber auf die Unterseite der Brandsohle geklebt.at a preferred use of the flat braid is this laterally on the upper leather in the interior of a safety shoe so incorporated that it is about 5 inches across an assumed shoe insert protrudes into the footwell. It can It can be sewn directly to the upper leather in the front part of the shoe. Since the flat braid is flexible, it fits any shoe shape at. Subsequently is the flat braid through a slot in the (non-conductive) Insole pulled through and on the bottom of the insole attached. This lot of flat braid should be about 5 cm long be. After all becomes an electrically conductive Rubber sole with electrically conductive adhesive on the bottom of the Insole glued.

Zusammenfassend ist folgendes festzuhalten: Die Erfindung betrifft ein elektrisch leitfähiges Textilmaterial, insbesondere Geflecht zur Ableitung statischer Ladung, bestehend aus Kunststoff- und Metallfäden 14. Um einen hohen Tragekomfort bei der Verwendung in einem Schuh zu ermöglichen und eine dauerhaft verbesserte Leitfähigkeit des Geflechts zu schaffen, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, dass das Textilmaterial als Flachgeflecht 16 ausgebildet ist, bei dem die Kunststofffäden 14 zumindest abschnittsweise an Verbindungsstellen stoffschlüssig miteinander verbunden sind.In summary, the following should be noted: The invention relates to an electrically conductive textile material, in particular braid for dissipating static charge, consisting of plastic and metal filaments 14 , In order to allow a high wearing comfort when used in a shoe and to provide a permanently improved conductivity of the braid, it is proposed according to the invention that the textile material be flat braid 16 is formed, in which the plastic threads 14 at least in sections at connecting points are materially interconnected.

Claims (19)

Elektrisch leitfähiges Textilmaterial, insbesondere Geflecht zur Ableitung statischer Ladung, bestehend aus Kunststoff- und Metallfäden (14), dadurch gekennzeichnet, dass das Textilmaterial als Flachgeflecht (16) ausgebildet ist, bei dem die Kunststofffäden an Verbindungsstellen (22) stoffschlüssig miteinander verbunden sind.Electrically conductive textile material, in particular braiding for discharging static charge, consisting of plastic and metal filaments ( 14 ), characterized in that the textile material as flat braid ( 16 ) is formed, in which the plastic threads at joints ( 22 ) are cohesively connected to each other. Textilmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstellen (22) der Kunststofffäden durch eine chemische und/oder thermomechanische Behandlung des Flachgeflechts geschaffen sind.Textile material according to claim 1, characterized in that the connection points ( 22 ) of the plastic threads are created by a chemical and / or thermo-mechanical treatment of the flat braid. Textilmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstellen (22) zwischen den Kunststofffäden Punkt- oder linienförmig ausgebildet sind.Textile material according to claim 1 or 2, characterized in that the connection points ( 22 ) are formed point-like or line-shaped between the plastic threads. Textilmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststofffäden aus Polyester bestehen.Textile material according to one of claims 1 to 3, characterized in that the plastic threads are made of polyester. Textilmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallfäden aus rostfreiem Edelstahl bestehen.Textile material according to one of claims 1 to 4, characterized in that the metal threads of stainless steel consist. Textilmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von Kunststoff- zu Metallfäden im Bereich von 80:20 bis 50:50 liegt und insbesondere etwa 60:40 beträgt.Textile material according to one of claims 1 to 5, characterized in that the ratio of plastic to metal filaments in the range from 80:20 to 50:50 and in particular about 60:40. Textilmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Fäden (14) eine Feinheit im Bereich von Nm 50/2 aufweisen.Textile material according to one of claims 1 to 6, characterized in that the threads ( 14 ) have a fineness in the range of Nm 50/2. Textilmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoff- und Metallfäden zu einem Garn (14) gesponnen sind, aus dem das Flachgeflecht (16) geflochten ist.Textile material according to one of claims 1 to 7, characterized in that the plastic and metal threads to a yarn ( 14 ) from which the flat braid ( 16 ) is braided. Textilmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Flachgeflecht (16) einen elektrischen Widerstand von 500 bis 3000 Ω/m aufweist.Textile material according to one of claims 1 to 8, characterized in that the flat braid ( 16 ) has an electrical resistance of 500 to 3000 Ω / m. Textilmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Flachgeflecht (16) eine Breite von 5 bis 15 mm aufweist.Textile material according to one of claims 1 to 9, characterized in that the flat braid ( 16 ) has a width of 5 to 15 mm. Textilmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Flachgeflecht (16) zweiflechtig ausgebildet ist.Textile material according to one of claims 1 to 10, characterized in that the flat braid ( 16 ) is formed twice. Textilmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Flachgeflecht (16) eine Flechtenzahl von 50 bis 70 pro 10 cm Länge aufweist.Textile material according to one of claims 1 to 11, characterized in that the flat braid ( 16 ) has a lichen number of 50 to 70 per 10 cm in length. Verfahren zur Herstellung eines Flachgeflechts nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Flachgeflecht (16) nach dem Flechten stoffschlüssige Verbindungsstellen (22) zwischen den Kunststofffäden schaffend chemisch und/oder thermomechanisch behandelt wird.Method for producing a flat braiding according to one of claims 1 to 12, characterized in that the flat braid ( 16 ) after the braiding cohesive connection points ( 22 ) is chemically and / or thermomechanically treated between the plastic threads. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Flachgeflecht (16) durch ein Flüssigkeitsbad (18) bestehend aus Wasser und Aceton geführt wird.A method according to claim 13, characterized in that the flat braid ( 16 ) through a liquid bath ( 18 ) consisting of water and acetone is performed. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Mischungsverhältnis von Wasser und Aceton im Bereich von 5:1 bis 20:1 liegt und vorzugsweise etwa 10:1 beträgt.Method according to claim 14, characterized in that that the mixing ratio of water and acetone is in the range of 5: 1 to 20: 1, and preferably is about 10: 1. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Flachgeflecht (16) durch ein Paar beheizte Walzen (20) geführt wird.Method according to one of claims 13 to 15, characterized in that the flat braid ( 16 ) by a pair of heated rollers ( 20 ) to be led. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzentemperatur im Bereich von 30 bis 60°C liegt und vorzugsweise etwa 40°C beträgt.Method according to claim 16, characterized in that that the roll temperature is in the range of 30 to 60 ° C and preferably about 40 ° C. Verwendung eines Flachgeflechts (16) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 als Erdungsleiter für statische elektrische Ladungen in Sicherheitsbekleidung, insbesondere in Sicherheitsschuhen und –stiefeln.Use of a flat braid ( 16 ) according to one of claims 1 to 12 as a grounding conductor for static electrical charges in safety clothing, in particular in safety shoes and boots. Schuh oder Stiefel mit einem Flachgeflecht (16) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 als Erdungsleiter für statische elektrische Ladungen.Shoe or boots with a flat braid ( 16 ) according to one of claims 1 to 12 as a grounding conductor for static electrical charges.
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