Informationen zu Industriefilz

Filz in der Industrie

Sogenannter Industriefilz wird seit den 1980er Jahren als Besatz von Möbelgleitern aus Kunststoff gefragt, um empfindliche Böden und Oberflächen zu schützen und die Geräusche beim Bewegen von Sitzmöbeln zu dämpfen. Im Gegensatz zu manchen Kunststoffgleitern wird das Kratzen oder Radieren auf empfindlichen Böden (Parkett, polierte/glatte Kalksteinböden usw.) vermieden und stattdessen eine erhöhte Abnutzung des Filzes in Kauf genommen. Für diese Aufgabe kann Filz immer nur ein Kompromiss zwischen Schutz/Geräuschdämpfung und Verschleiß sein, der stark von der Bodenreinigung abhängt (trocken saugen – Filzkontakt mit Wasser oder Flüssigkeiten vermeiden; der Filz wird weich und erodiert dadurch schneller).

Ausführungen von Filz

Industriefilz kann in praktisch allen Dimensionen, Formen, Zuschnitten und in verschiedenen Ausführungen hergestellt werden, wie z. B. gefärbt, selbstklebend, silikonisiert, flammhemmend, chemisch abwaschbar, bedingt wasserbeständig, wasserabweisend, antistatisch, usw. . Das wichtigste Qualitätsmerkmal von Industriefilz ist seine Abriebfestigkeit. Ein wesentliches Qualitätsmerkmal ist seine spezifische Dichte, die im Wesentlichen zwischen 0,2 und 0,7 g/cm³ liegt. Es können Qualitäten hergestellt werden, die so hart wie Holz und so weich wie Watte sind. Mit zunehmender Dichte steigen der Rohstoffeinsatz und die Anforderungen an die Verarbeitungsanlagen.

Verfilzung

Wolle und andere Tierhaare verfilzen durch Reibung, Wärme, Feuchtigkeit und Laugen, indem die sich aufstellenden Schuppen der Faseroberfläche miteinander unlösbar verhaken. Wer eine Wollsocke versehentlich in der Waschmaschine gewaschen hat, kennt den Effekt. Die Socke ist um mehrere Größen geschrumpft und recht fest geworden. Was im Haushalt ein Malheur ist, wird bei der Filzherstellung industriell mittels maschinellem Stauchen, Klopfen und Pressen durchgeführt. Diese Art der Verfilzung durch verhakte aufgestellte Schuppen ist ausschließlich eine Eigenschaft von Tierhaaren/-wolle. Dagegen werden andere Fasern durch Nadeln mit Widerhaken mechanisch verfilzt/verschlungen (s. Herstellungsverfahren).

Definition und -eigenschaft von Filz

Filz ist ein geschichteter, textiler Pressvliesstoff aus Wolle und/oder Fasern, der im Prinzip einen Faserverbundstoff darstellt. Er wird ohne Spinnen, Weben oder Vermaschen aus Einzelfasern hergestellt, die mehr oder weniger wirr übereinanderliegen und teilweise ineinander verschlungen sind. Die gereinigte, gekämmte und bis zum Vlies aufbereitete und eventuell gefärbte Rohwolle und/oder Fasern werden durch eine mechanische Bearbeitung (Filzen und Walken) meist mit thermischer und chemischer Unterstützung in einen festen Stoff gepresst/verfestigt (textiles Flächengebilde bzw. Matten mit definierten Eigenschaften laut DIN 61205). Filz ist im Wesentlichen ein zweidimensionaler Pressstoff in Vielschichtanordnung mit geringer dreidimensionaler Bindung. Unter Scher- bzw. Schubbelastung neigt Filz zum schichtweisen Abschieben.

Arten von Filz

Filzarten werden nach Rohstoffherkunft oder Herstellungsverfahren unterschieden. Der Begriff Wollfilz bezeichnet z.B. die Herkunft der Faser (im wesentlichen Schafswolle, aber auch andere geeignete Tierhaare), im Gegensatz zu synthetischem Filz (Kunstfasern aus Polyamid, Polyester, Kunstseide, Polypropylen, Polyacryl, Normex, Kevlar, Glas, etc.) oder Filz aus Pflanzenfasern (Baumwolle, Zellwolle, Kapok, Ramie [Bastfaser], Jute, etc.). Echte Filze werden aus Faserflor gewonnen, unechte Filze aus gewebten Flächen, die in der Walkmaschine verfilzt werden. Filz kann sowohl aus einem Rohstoff, als auch Mischungen unterschiedlicher Rohstoffe bestehen. Die Bezeichnungen Nadel-, Walk-, Web-, Press- oder Tuchfilz verweisen auf das Herstellungsverfahren.

Herstellungsverfahren von Filz

Nassfilzen

Nassfilzen (laut DIN 61210 unter dem Begriff Walkfilze zusammengefasst) des ungebundenen Vlieses mit warmem Wasser (Dampf) und Seife (alkalische Filzhilfe) ist die traditionelle, handwerkliche Verarbeitung der Wolle oder von Tierhaaren. In Kombination mit warmem Wasser und Seife stellt sich die oberste Schuppenschicht (Cuticula), die Schuppen der Haare auf. Gleichzeitig durchgeführtes Walken bewirkt ein gegenseitiges Durchdringen der einzelnen Fasern. Die aufgestellten Schuppen verkeilen sich so stark ineinander, dass sie nicht mehr zu lösen sind. Das Werkstück schrumpft dabei stark und es ergibt sich ein fester Stoff (textiles Flächengebilde). Die endgültige Form kann dabei nahtlos aus einem Stück herausgearbeitet werden.

Filzwalken ist zeitaufwendig und wird im Wesentlichen nur noch kunsthandwerklich, im Hobby- oder Pädagogikbereich und in kleinem Maßstab industriell durchgeführt. Walkfilz hat die in den DIN-Normen DIN 61200 und DIN 61206 Nr. 2.1 normierte Eigenschaften aufzuweisen. Die Festigkeit des Walkfilzes wird durch sein spezifisches Gewicht festgelegt. Da Walkfilz aus tierischen Fasern, zum Teil unter Beimischung von Zellwolle, besteht, handelt es sich dabei um ein biologisch abbaubares Naturprodukt.

Trockenfilzen

Beim Trockenfilzen wird die trockene Wolle mit Hilfe spezieller Nadeln in eine Form gebracht. Diese Methode ist der Vorläufer des Vernadelns mit einem Nadelbalken. Bei Nadelfilzen wird der Faserflor von Nadeln mit Widerhaken, umgekehrt wie bei einer Harpune angeordnet, wiederholt durchstoßen (360 bis 720 Einstiche je Quadratzentimeter), so dass die Fasern in den Filz gedrückt werden und die Nadel leicht wieder herausgeht, mit dem Effekt, dass Faserbüschel an die Faserflorunterseite gezogen werden und hier zu einem festen Gebilde verschlingen. Nadelvliesstoffe lassen sich nicht nur aus Wolle, sondern auch aus praktisch allen anderen Fasern herstellen. Nadelfilz ist der heute übliche industriell hergestellte Filz. Außerdem ist noch das Verhaken mit einem gepulsten Wasserstrahl oder mit einem Bindemittel möglich. Hier können auch Fasern ohne Schuppenstruktur eingesetzt werden (z. B. Kunstfasern, s. Filzarten). Meist werden die Nadelfilze zusätzlich auf chemischem Weg verfestigt.

Produktbereiche

Wollfilz und andere ungewebte Stoffe verwendet man des Weiteren für Stempelkissen, zur Dämpfung von Schwingungen in Maschinen, zur Schalldämmung und zum Polieren von Glas, Granit und einigen Metallen. Ölgetränkte Filzkissen werden zum Schmieren von Maschinen eingesetzt. Aufgrund seiner Dauerelastizität eignet sich Filz als Dämpfer in Klavieren und anderen Musikinstrumenten. Aus Wollfilz werden auch Hüte, Schuhe und andere Kleidungsstücke hergestellt. Darüber hinaus verwendet man Filze auch für Sieb-, Filter- und Dichtungszwecke.

Verarbeitung von Filz

Filz wird seit einigen Jahren in Form von flächigen Stanzteilen in Möbelgleiter eingebracht. Hierbei werden die Filzstanzteile eingepresst, geklebt, aufgeschweißt (Reib- oder Vibrationsschweißen) oder umspritzt. Die Haltbarkeit für die vier genannten Verfahren ist bei gleicher Filzqualität in etwa gleich, die Wirtschaftlichkeit nimmt über das Aufschweißen zum Umspritzen hin sehr stark ab, bzw. der Artikelpreis entsprechend zu.

Beim Aufschweißen verliert der Filz etwa 1,5 mm seiner ursprünglichen Stärke. Beim Kleben ist in der Regel die Beschaffung eines fertig vorkonfektioniertem Klebefilzes die geeignete Wahl, weil hier der Kleber vom Filzhersteller in industriellem Maßstab kontrolliert in gleichbleibend gewünschter Qualität aufgebracht ist, während das Aufkleben des Filzes mit Heißklebern oder anderen geeigneten Klebern einer besonderen Qualitätskontrolle bedarf.

Das Aufkleben von Filzstanzteilen auf Möbelgleiter aus Polyolefinen (PE und PP) ist wegen der unpolaren Oberfläche dieser Thermoplaste nur nach einer Oberflächenbehandlung oder mit Spezialklebern möglich und empfiehlt sich in der Regel wegen des Aufwandes nicht. Die Haltbarkeit des Filzes am Möbelgleiter ist ausschließlich von der Beanspruchung abhängig. Je mehr Filzstärke aus dem Möbelgleiter frei herausragt, desto eher wird der Filz wegen seiner marginalen dreidimensionalen Verfilzung bei Schubbeanspruchung flächig in Schichten abgeschoben. Dagegen steht der Wunsch nach Verschleißtiefe, um die Gebrauchszeit bis zur Abnutzung des Filzes zu verlängern.

Der Kompromiss liegt erfahrungsgemäß bei einer frei herausragenden Filzstärke von 2-5 mm, Einsatz nur auf besonders empfindlichen Böden, die regelmäßig trocken abgesaugt werden und wenn erwartet werden kann, dass die Benutzer der Möbel behutsam mit den Möbeln umgehen. Ist der Filz zu weich (geringe Dichte), schiebt er nach kurzer Gebrauchsdauer in Schichten ab bzw. verschleißt begleitend schnell. Ist der Filz zu hart (hohe Dichte), ist die Kontaktfläche (Anspritzfläche, Klebefläche, Schweißfläche) wegen der fehlenden Pufferwirkung bei Schub- und Stoßbeanspruchung stärker belastet, der Filz beginnt weiche Böden zu radieren (Marmor, etc.) und die Geräuschdämpfung lässt spürbar nach.