Informationen zu Industriefilz

Filz in der Industrie

Seit den 1980er Jahren ist sogenannter Industriefilz als Besatz von Möbelgleitern aus Kunststoff gefragt. Er schützt empfindliche Böden und Oberflächen und dämpft die Geräusche beim Bewegen von Sitzmöbeln. Im Gegensatz zu manchen Kunststoffgleitern wird das Kratzen oder Radieren auf empfindlichen Böden (Parkett, polierter Kalkstein usw.) vermieden, wobei eine erhöhte Abnutzung des Filzes in Kauf genommen wird. Für diese Aufgabe kann Filz jedoch immer nur ein Kompromiss zwischen Schutz und Geräuschdämpfung einerseits sowie Verschleiß andererseits sein. Dies hängt stark von der Bodenreinigung ab (trocken saugen – Filzkontakt mit Wasser oder Flüssigkeiten vermeiden, da der Filz dadurch weich wird und schneller erodiert).

Ausführungen von Filz

Industriefilz kann in praktisch allen Dimensionen, Formen und Zuschnitten sowie in verschiedenen Ausführungen, beispielsweise gefärbt, selbstklebend, silikonisiert, flammhemmend, chemisch abwaschbar, bedingt wasserbeständig, wasserabweisend oder antistatisch, hergestellt werden. Das wichtigste Qualitätsmerkmal von Industriefilz ist seine Abriebfestigkeit. Ein weiteres 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. Dabei verhaken sich die aufgestellten Schuppen der Faseroberfläche unlösbar miteinander. Wer schon einmal versehentlich eine Wollsocke in der Waschmaschine gewaschen hat, kennt diesen Effekt. Die Socke ist um mehrere Größen geschrumpft und recht fest geworden. Was im Haushalt ein Malheur ist, wird bei der industriellen Filzherstellung durch maschinelles Stauchen, Klopfen und Pressen gezielt erreicht. Diese Art der Verfilzung durch verhakte, aufgestellte Schuppen ist ausschließlich eine Eigenschaft von Tierhaaren bzw. Wolle. Andere Fasern werden dagegen durch Nadeln mit Widerhaken mechanisch verfilzt bzw. verschlungen (siehe Herstellungsverfahren).

Definition und -eigenschaft von Filz

Filz ist ein geschichteter, textiler Pressvliesstoff aus Wolle und/oder Fasern und stellt im Prinzip einen Faserverbundstoff dar. 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, 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 bzw. verfestigt. Dabei entsteht ein textiles Flächengebilde bzw. eine Matte mit definierten Eigenschaften (gemäß 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 beispielsweise 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

Das Nassfilzen (laut DIN 61210 unter dem Begriff Walkfilze zusammengefasst) von ungebundenem Vlies mit warmem Wasser (Dampf) und Seife (alkalische Filzhilfe) ist die traditionelle, handwerkliche Verarbeitung von Wolle oder Tierhaaren. In Kombination mit warmem Wasser und Seife stellen sich die Schuppen der Haare in der obersten Schuppenschicht (Cuticula) auf. Gleichzeitig durchgeführtes Walken bewirkt ein gegenseitiges Durchdringen der einzelnen Fasern. Die aufgestellten Schuppen verkeilen sich dabei so stark ineinander, dass sie nicht mehr zu lösen sind. Dabei schrumpft das Werkstück 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 heute vorwiegend kunsthandwerklich, im Hobby- oder pädagogischen Bereich sowie in kleinem industriellen Maßstab durchgeführt. Walkfilz muss die in den DIN-Normen DIN 61200 und DIN 61206 Nr. 2.1 normierten Eigenschaften aufweisen. Die Festigkeit des Walkfilzes wird durch sein spezifisches Gewicht bestimmt. Da Walkfilz aus tierischen Fasern, zum Teil unter Beimischung von Zellwolle, besteht, ist es ein biologisch abbaubares Naturprodukt.

Trockenfilzen

Beim Trockenfilzen wird die trockene Wolle mithilfe spezieller Nadeln in eine Form gebracht. Diese Methode ist der Vorläufer des Vernadelns mit einem Nadelbalken. Beim Nadelfilzen wird der Faserflorwiederholt durchstoßen (360 bis 720 Einstiche je Quadratzentimeter) mit Nadeln, deren Widerhaken wie bei einer Harpune angeordnet sind. Dadurch werden die Fasern in den Filz gedrückt und die Nadel kann leicht wieder herausgezogen werden. Dabei werden Faserbüschel an die Unterseite des Faserflors gezogen und dort zu einem festen Gebilde verschlungen. 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. Hierbei können auch Fasern ohne Schuppenstruktur verwendet werden (z. B. Kunstfasern, siehe Filzarten). Meist werden die Nadelfilze zusätzlich auf chemischem Weg verfestigt.

Produktbereiche

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

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 der vier genannten Verfahren ist bei gleicher Filzqualität in etwa gleich. Die Wirtschaftlichkeit nimmt jedoch vom Aufschweißen zum Umspritzen hin sehr stark ab, entsprechend steigt der Artikelpreis.

Beim Aufschweißen verliert der Filz etwa 1,5 mm seiner ursprünglichen Stärke. In der Regel ist die Beschaffung eines fertig vorkonfektionierten Klebefilzes die geeignetere Wahl, da der Kleber hier vom Filzhersteller in industriellem Maßstab in gleichbleibend gewünschter Qualität aufgebracht wird. Beim Aufkleben des Filzes mit Heißklebern oder anderen geeigneten Klebern ist dagegen eine besondere Qualitätskontrolle erforderlich.

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. In der Regel empfiehlt sich dies wegen des Aufwandes nicht. Die Haltbarkeit des Filzes am Möbelgleiter hängt ausschließlich von der Beanspruchung ab. Je mehr Filzstärke aus dem Möbelgleiter frei herausragt, desto eher wird der Filz aufgrund seiner geringen 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. Der Einsatz ist nur auf besonders empfindlichen Böden zu empfehlen, die regelmäßig trocken abgesaugt werden und nur, wenn erwartet werden kann, dass die Benutzer der Möbel behutsam mit den Möbeln umgehen. Ist der Filz zu weich (geringe Dichte), schiebt er sich nach kurzer Gebrauchsdauer in Schichten ab bzw. verschleißt 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