Hot Melting Cutting Stabilitex JAIC 1988, Volume 27, Number 1, Article 2 (Pp

8/16/2019 Hot Melting Cutting Stabilitex JAIC 1988, Volume 27, Number 1, Article 2 (Pp

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8/24/13 JAIC 1988, Volume 27, Number 1, Article 2 (pp. 32 to 37)

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J A I C 1 9 8 8 , V o l u m e 2 7 , N u m b e r 1 , A r t i c l e 2 ( p p . 3 2 t o 3 7 )

H O T M E L T I N G C U T T I N G O F S T A B I L T E X

F o n d a G . T h o m s e n

A B S T R A C T — S t a b i l t e x , a p l a i n w o v e n m u l t i f i l a m e n t p o l y e s t e r f a b r i c , h a s f o u n d w i d e s p r e a d u s e i n

c o n s e r v a t i o n , e s p e c i a l l y w i t h t e x t i l e s . T h e b i g g e s t d r a w b a c k i n i t s u s e h a s b e e n t h e f r a y i n g o f t h e c u t

e d g e s a n d t h e l i m i t e d f a b r i c w i d t h — o n e m e t e r . U s i n g a n e l e c t r i c w a x p e n , t e c h n i q u e s w e r e d e v e l o p e d

t o o v e r c o m e t h e s e p r o b l e m s .

1 I N T R O D U C T I O N

S i l k c r e p e l i n e h a s b e e n u s e d f o r m a n y y e a r s b y t e x t i l e c o n s e r v a t o r s b u t i t s f r a g i l i t y a n d s e n s i t i v i t y t o

l i g h t w e r e l i m i t i n g f a c t o r s . W h e n S t a b i l t e x , a p l a i n w o v e n m u l t i f i l a m e n t p o l y e s t e r f a b r i c c a m e o n t h e

m a r k e t , i t w a s a m o r e d u r a b l e , s t r o n g , a n d s h e e r f a b r i c ; h o w e v e r , i t s l i m i t a t i o n s s o o n b e c a m e a p p a r e n t .

T h e “ s l i c k n e s s ” o f t h e f a b r i c m a d e i t d i f f i c u l t t o h a n d l e . T h e s o f t p l a i n w e a v e , w i t h n o s i z i n g , r e s u l t e d i n

h e a v y f r a y i n g o f c u t e d g e s . T h e f i b e r ' s r e s i s t e n c e t o t a k i n g a b e n d w i t h o u t h e a t s e t t i n g m a d e f o l d i n g

o v e r a n e d g e d i f f i c u l t .

T h e a v a i l a b i l i t y o f s e v e n c o l o r s m a d e i t a d e s i r a b l e f a b r i c t o c o v e r o r “ s a n d w i c h ” t e x t i l e s s u c h a s f l a g s .

T h e o n e m e t e r w i d t h w a s t o o n a r r o w f o r m a n y o f t h e f l a g s a n d t h e c u t e d g e h a d t o b e t u r n e d u n d e r

l e a v i n g a s t r o n g c o l o r e d e d g e .

2 E X P E R I M E N T

G i v e n t h e r e l a t i v e l y l o w m e l t i n g p o i n t o f p o l y e s t e r r e s i n ( 5 0 0 F ) a n d i t s t e n d a n c y t o f l o w w h e n m e l t e d ,

a s e a r c h w a s s t a r t e d f o r a w a y t o m e l t a n d s e a l t h e e d g e o f t h e S t a b l i t e x f a b r i c t o a v o i d t h e f r a y i n g o f c u t

e d g e s . W i t h t h e a s s i s t a n c e o f o u r m e t a l s c o n s e r v a t o r , a h o t w i r e p e n w a s m a n u f a c t u r e d a n d c o n n e c t e d

t o a r h e o s t a t . T h i s w o r k e d w e l l i n “ c u t t i n g ” t h e f a b r i c . T h e r h e o s t a t a l l o w e d f o r t h e a d j u s t m e n t o f t h e

t e m p e r a t u r e o f t h e p e n t i p t o g e t t h e d e s i r e d d e g r e e o f m e l t .

T h e d e s i r e d d e g r e e o f m e l t w a s d e t e r m i n e d b y s t u d y i n g t h e m e l t e d e d g e u n d e r t h e m i c r o s c o p e . T o o

m u c h h e a t c a u s e d a c a r b o n i z a t i o n o f t h e f i b e r s w i t h a l m o s t n o f l o w . T h e t e m p e r a t u r e w a s l o w e r e d u n t i l

t h e r e w a s j s u t e n o u g h h e a t t o m e l t t h e f i b e r s a n d c r e a t e a f l o w o f t h e p o l y e s t e r . T h i s m e l t b o u n d t h e

w o v e n p l i e s t o g e t h e r , g i v i n g a n e d g e t h a t w o u l d n ' t u n r a v e l . T h e a c t u a l t e m p e r a t u r e a t w h i c h t h i s m e l t

t o o k p l a c e w a s n o t q u a n t i f i e d b e c a u s e i t i s v a r i a b l e d e p e n d i n g u p o n t h e h e a t t r a n s f e r p r o p e r t i e s o f t h e

s u r r o u n d i n g s u r f a c e s . I t s e e m s r e a s o n a b l e t h a t i t w a s j u s t a b o v e t h e 5 0 0 d e g r e e m e l t i n g p o i n t o f t h e

m a t e r i a l .

http://cool.conservation-us.org/jaic/about.htmlhttp://cool.conservation-us.org/jaic/search.htmlhttp://cool.conservation-us.org/jaic/toc.htmlhttp://cool.conservation-us.org/jaic/index.html


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H a v i n g a c c o m p l i s h e d a s u i t a b l e s e a l e d e d g e , w o r k w a s d o n e t o e x p a n d t h e a p p l i c a t i o n o f t h e b a s i c

t e c h n i q u e . T a k i n g a v a r i e t y o f o b j e c t s , t r e a t m e n t s w e r e e x p l o r e d t o d e t e r m i n e i f S t a b i l t e x c o u l d b e

i n c o r p o r a t e d t o p r o v i d e a m o r e s a t i s f a c t o r y t r e a t m e n t . T h e h o t m e l t t e c h n i q u e w a s t h e n a d a p t e d t o t r y

t o m e e t t h a t n e e d .

I t s o o n b e c a m e a p p a r e n t t h a t t h e h o t m e l t c u t t i n g t o o l w a s v e r y u s e f u l f o r a v a r i e t y o f t e c h n i q u e s . A

s e a r c h w a s c o n d u c t e d f o r c o m m e r c i a l l y a v a i l a b l e e q u i p m e n t t h a t w o u l d d o t h e j o b . A w a x c a r v i n g t o o l

t h a t h a d f i v e d i f f e r e n t s h a p e d t i p s a n d a v a r i a b l e t e m p e r a t u r e i n a s u i t a b l e r a n g e w a s p u r c h a s e d . I t

p e r f o r m e d a s w e l l a s t h e h o m e - m a d e m o d e l .

3 W O R K I N G T E C H N I Q U E S A N D R E S U L T S

3 . 1 H o t M e l t C u t t i n g

U s i n g a m e t a l s t r a i g h t e d g e , t h e f a b r i c c a n b e “ h o t m e l t ” c u t , o n a g l a s s s u r f a c e , t o g i v e a c l e a n s t r a i g h t

e d g e t h a t d o e s n o t u n r a v e l ( F i g . 1 ) . T h e t e m p e r a t u r e o f t h e b l a d e s h o u l d b e a d j u s t e d t o g i v e a m e l t a n d

n o t a “ b u r n . ” T h i s c a n b e v e r i f i e d b y e x a m i n a t i o n u n d e r t h e m i c r o s c o p e . B y p l a c i n g a t h i n s t r i p o f g l a s s

o n t h e h i s t o r i c o b j e c t a n d c u t t i n g t h e S t a b i l t e x f r e e h a n d , a c u r v e d o r w a v y l i n e c a n b e f o l l o w e d t o g e t

a n e x a c t m a t c h .

F i g . 1 . H o t m e l t e d e d g e m a g n i f i e d 5 x

3 . 2 E n c a p s u l a t i o n

http://cool.conservation-us.org/jaic/articles/jaic27-01-002.html#fig1


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A p i e c e o f f a b r i c o r r i b b o n c a n b e e n c a p s u l a t e d b e t w e e n t w o l a y e r s o f S t a b l i t e x w i t h o u t s e w i n g . T h e

f a b r i c i s p l a c e d b e t w e e n t h e t w o l a y e r s o f S t a b l i t e x . U s i n g a h a l f r o u n d m e t a l r u l e r t o k e e p a d o w n w a r d

p r e s s u r e o n t h e S t a b i l t e x , t h e t w o l a y e r s o f S t a b i l t e x a r e h o t m e l t c u t t o g e t h e r ( F i g . 2 ) . T h i s a l l o w s t h e m

t o j o i n , t h e r e b y e n c a p s u l a t i n g t h e f a b r i c . T h e k e y t o s u c c e s s i s t h e c u r v e d m e t a l r u l e r . T h e r e m u s t b e a

d o w n w a r d p r e s s u r e o n t h e t w o S t a b i l t e x l a y e r s a t t h e m e l t s i t e t o g e t t h e m t o f u s e . T h e s a m e r e s u l t c a n

b e a c c o m p l i s h e d b y h o l d i n g a t h i n m e t a l s t r a i g h t e d g e p e r p e n d i c u l a r t o t h e S t a b i l t e x l a y e r s , b u t t h i s

w a s c u m b e r s o m e f o r e x t e n s i v e u s e . T o o b t a i n t h e b e s t r e s u l t s , t h e t e m p e r a t u r e o f t h e t i p a n d t h e

s p e e d a t w h i c h y o u c u t m u s t b e c a r e f u l l y a d j u s t e d . T h i s i s a s k i l l w h i c h m u s t b e d e v e l o p e d b y t r i a l a n d

e r r o r .

F i g . 2 . T e c h n i q u e o f m e l t i n g t w o e d g e s t o g e t h e r

3 . 3 S e a m i n g

T w o l a y e r s o f S t a b i l t e x c a n b e j o i n e d t o m a k e a w i d e r f a b r i c . T h e t w o e d g e s o f t h e f a b r i c a r e s t a c k e d .

U s i n g t h e c u r v e d r u l e r a n d d o w n w a r d p r e s s u r e a t t h e d e s i r e d s e a m l o c a t i o n , t h e t w o l a y e r s a r e h o t m e l t

c u t t o g e t h e r p r o d u c i n g a f u s e d s e a m . T h e e d g e s h o u l d b e g i v e n a f e w m i n u t e s t o c o o l b e f o r e t h e

f a b r i c s a r e o p e n e d a n d t h e s e a m s t r e s s e d ( F i g . 3 ) .

http://cool.conservation-us.org/jaic/articles/jaic27-01-002.html#fig3http://cool.conservation-us.org/jaic/articles/jaic27-01-002.html#fig2


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F i g . 3 . S e a m e d S t a b i l t e x m a g n i f i e d 5 x

T h i s t e c h n i q u e c a n b e u s e d t o c o v e r t h r e e d i m e n s i o n a l o b j e c t s w i t h S t a b i l t e x . T h e S t a b i l t e x i s w r a p p e d

a r o u n d t h e o b j e c t . W h e r e a s e a m i s d e s i r e d , t h e t w o s e l v a g e e d g e s o f t h e S t a b i l t e x a r e h e l d f i r m l y

t o g e t h e r w i t h a p a i r o f l o n g n o s e d f i n e t w e e z e r s . T h e h o t k n i f e i s t h e n r u n a l o n g t h e t o p e d g e o f t h e

t w e e z e r s , c u t t i n g a w a y t h e e x c e s s f a b r i c a n d p r o d u c i n g a h o t m e l t s e a m ( F i g . 4 ) .

F i g . 4 . S e a m i n g o n t h r e e d i m e n s i o n a l o b j e c t s

http://cool.conservation-us.org/jaic/articles/jaic27-01-002.html#fig4


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3 . 4 O v e r l a y

A n a p p l i q u e , e m b r o i d e r y o r b e a d w o r k m a y h a v e a w e a k g r o u n d t h a t y o u w a n t t o s a n d w i c h , b u t t h a n

s h o u l d n o t c o v e r t h e d e c o r a t i v e w o r k . B y l a y i n g a t h i n p i e c e o f g l a s s o v e r t h e h i s t o r i c o b j e c t , t h e n t h e

p l a c i n g t h e S a t b i l t e x o n t o p , t h e a r e a s o f d e s i g n c a n b e h o t m e l t e d o u t . T h i s l e v a e s t h e d e c r a t e d a r e a s

o p e n w h e n t h e S t a b i l t e x i s p l a c e d o v e r t h e t e x t i l e f o r s a n d w i c h i n g ( F i g . 5 ) .

F i g . 5 . V o i d s c r e a t e d f o r o v e r l a y

3 . 5 B u t t S e a m s

A l a r g e U n i t e d S t a t e s n a t i o n a l f l a g w a s c o v e r e d w i t h a l t e r n a t i n g l a y e r s o f r e d a n d w h i t e S t a b i l t e x . A

d i f f e r e n t c o l o r o f S t a b i l t e x w a s n e e d e d o v e r t h e h e a d i n g . T h i s w o u l d r e q u i r e b u t t s e a m i n g t h e S t a b i l t e x

i n p l a c e . T h i s w o u l d h a v e b e e n d i f f i c u l t t o d o w i t h o u t l e a v i n g t h e s e a m a l l o w a n c e o n t h e s u r f a c e . T o

a v o i d t h i s , a n o t h e r t e c h n i q u e w a s w o r k e d o u t . C o t t o n t h r e a d s , t h e l e n g t h o f t h e h e a d i n g , w e r e s o a k e d i n

a t h e r m o p l a s t i c a d h e s i v e . T h e c o a t e d t h r e a d s w e r e p l a c e d a l o n g t h e d e s i r e d s e a m l i n e o f e a c h f a b r i c .

T h e s e a m a l l o w a n c e o f e a c h e d g e w a s r o l l e d a r o u n d t h e t h r e a d t o t h e u n d e r s i d e , t h e n h e a t s e t w i t h a

t a c k i n g i r o n . T h e t w o e d g e s w e r e j o i n e d w i t h a l a d d e r s t i t c h , m a k i n g s u r e s t i t c h e s w e n t a r o u n d t h e

e n c a s e d t h r e a d , g i v i n g a s m o o t h s t r o n g s e a m . T h e s e a m a l l o w a n c e s w e r e n o w u n d e r n e a t h a n d t h e

s e a m w a s s t r o n g a n d s m o o t h ( F i g . 6 ) .

http://cool.conservation-us.org/jaic/articles/jaic27-01-002.html#fig6http://cool.conservation-us.org/jaic/articles/jaic27-01-002.html#fig5


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F i g . 6 . B u t t s e a m i n g — x s e c t i o n

3 . 6 S i l k C r e p e l i n e

S i l k c r e p e l i n e i s s t i l l i n w i d e s p r e a d u s e i n s p i t e o f i t s f r a g i l i t y b e c a u s e o f i t s r e c e p t i v i t y t o d y i n g . I n

s o m e s i t u a t i o n s , t h e S t a b i l t e x d o e s n o t h a v e a s u i t a b l e c o l o r t o p r o d u c e t h e d e s i r e d e f f e c t . S i l k

c r e p e l i n e s u f f e r s f r o m s o m e o f t h e s a m e s h o r t c o m i n g s a s t h e S t a b i l t e x . T h e e d g e s f r a y a n d t h e p l a i n

w e a v e d i s t o r t s r e a d i l y . T h e r e f o r e , a n a t t e m p t w a s m a d e t o a p p l y s o m e o f t h e S t a b i l t e x t e c h n i q u e s t o

s i l k c r e p e l i n e .

S i l k d o e s n o t h a v e a s w i d e a t e m p e r a t u r e r a n g e i n t h e l i q u i d s t a t e p o l y e t h y l e n e . W h e n h e a t e d , t h e s i l k

w o u l d q u i c k l y c h a r r a t h e r t h a n m e l t a n d f l o w . B y c a r e f u l l y c o n t r o l l i n g t h e t e m p e r a t u r e s e t t i n g , a m e l t e d

c l e a n e d g e w a s f i n a l l y o b t a i n e d . T h e m e l t e d e d g e i s m o r e d e s i r a b l e t h a n a c u t e d g e b e c a u s e i t d o e s n ' t

f r a y a s r e a d i l y , b u t i t i s n o t a s s t a b l e a s t h e e d g e o b t a i n e d o n t h e S t a b i l t e x . O v e r l a y a n d b u t t s e a m i n g

t e c h n i q u e s w e r e v e r y s u c c e s s f u l w i t h t h e s i l k . T h e r e w a s n o t , h o w e v e r , e n o u g h f i b e r m e l t t o a c h i e v e

s e a m i n g o r e n c a p s u l a t i o n .

4 C O N C L U S I O N S

T h e a b i l i t y t o h o t m e l t t h e S t a b i l t e x h a s b r o a d e n e d a p p l i c a t i o n s f o r u s e o f t h e f a b r i c a n d i m p r o v e d

t r e a t m e n t s . M i n o r a d a p t a t i o n s o f t h e a b o v e t e c h n i q u e s a r e c o n t i n u i n g t o b e m a d e .

C A U T I O N : W h e n t h e p o l y e s t e r i s h o t m e l t e d , f u m e s a r e r e l e a s e d . I n q u i r i e s w e r e m a d e t o t h e

m a n u f a c t u r e r a s t o t h e h a z a r d s o f t h e s e f u m e s . T h e m a n u f a c t u r e r r e l a y e d a h e a l t h c o n s i d e r a t i o n i n t h e

m a n u f a c t u r i n g o f t h e f a b r i c s , c o n c e r n i n g a c o n d i t i o n c a l l e d P o l y m e r F u m e F e v e r . T h e e m p l o y e e c a n

s u f f e r h e a d a c h e s a n d n a u s e a f r o m c o n t i n u a l e x p o s u r e t o h i g h l e v e l s o f t h e p o l y m e r f u m e s . T h e

m a n u f a c t u r e r d i d n o t f e e l t h i s w o u l d b e a p r o b l e m i n t h e l i m i t e d e x p o s u r e f r o m t h e h o t m e l t

t e c h n i q u e , b u t s u g g e s t e d t h e f o l l o w i n g p r e c a u t i o n s b e t a k e n :

1 . w o r k i n a w e l l v e n t i l a t e d a r e a o r u s e a t r u n k l i n e e x h a u s t s y s t e m t o d r a w t h e f u m e s a w a y f r o m t h e

w o r k e r ;

2 . a d j u s t t h e t e m p e r a t u r e t o g e t a m e l t n o t a b u r n . T h i s g i v e s b e t t e r r e s u l t s a n d d o e s n o t p r o d u c e a s

m a n y f u m e s ;

3 . c l e a n y o u r p e n t i p r e g u l a r l y w i t h a p a p e r t o w e l . D o n o t a l l o w e x c e s s i v e r e s i n t o b u i l d u p o n t h e

p e n t i p .


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5 M A T E R I A L S

1 . S t a b i l t e x N o . 4 p o l y e s t e r m u l t i f i l a m e n t f a b r i c . M a n u f a c t u r e d b y S w i s s S i l k B o l t i n g C l o t h

M a n u f a c t u r i n g C o m p a n y , L t d . , Z u r i c h , S w i t z e r l a n d . A v a i l a b l e i n t h e U . S . t h r o u g h T A L A S , 2 1 3 W .

3 5 t h S t r . , N e w Y o r k , N . Y . 1 0 0 0 1 - 1 9 9 6 .

2 . E l e c t r i c W a x P e n w i t h f i v e t i p s , C a t a l o g N o . 2 1 - 2 9 6 - 1 ; W i l l i a m D i x o n C o m p a n y , 7 5 0 W a s h i n g t o n

A v e . , C a r l s t a d t , N . J . 0 7 0 7 2 . 1 9 8 7 p r i c e : $ 1 3 9 . 7 5 .

3 . C u r v e d m e t a l s t r a i g h t e d g e — 1 / 2 r o u n d t y p e e r a s i n g s h i e l d ; S o l a r i M a n u f a c t u r i n g C o m p a n y , L o s

A n g e l e s , C a l i f . , p h o n e n u m b e r ( 2 1 3 ) 7 3 1 - 6 3 1 3 ; a p p r o x i m a t e p r i c e $ 3 . 4 5 .

A C K N O W L E D G E M E N T S

D e v e l o p m e n t w o r k d o n e u n d e r N a t i o n a l P a r k S e r v i c e , H a r p e r ' s F e r r y C e n t e r , H a r p e r ' s F e r r y , W . V a .

P h o t o g r a p h s b y M i k e W i l t s h i r e , N a t i o n a l P a r k S e r v i c e , H a r p e r ' s F e r r y C e n t e r .

S e c t i o n I n d e x

C o p y r i g h t © 1 9 8 8 A m e r i c a n I n s t i t u t e f o r C o n s e r v a t i o n o f H i s t o r i c a n d A r t i s t i c W o r k s
http://cool.conservation-us.org/jaic/articles/jaic27-01-002.html#http://cool.conservation-us.org/jaic/articles/jaic27-01-002_indx.html

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Hot Melting Cutting Stabilitex JAIC 1988, Volume 27, Number 1, Article 2 (Pp