DE10022292C2

DE10022292C2 - Verfahren zur Herstellung eines Vliesstoffes

Info

Publication number: DE10022292C2
Application number: DE10022292A
Authority: DE
Inventors: Sebastian Sommer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-05-09
Filing date: 2000-05-09
Publication date: 2002-03-28
Anticipated expiration: 2020-05-10
Also published as: WO2001086050A1; AU2001263765A1; DE10022292A1; DE10191828D2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Vliesstoffes.

Vliesstoffe werden in vielen Bereichen der Technik und des Alltags eingesetzt. Be sonders im Hygienebereich, also beispielsweise bei der Verwendung in Wegwerf windeln und Damenbinden, sind der Griff und die Weichheit der Vliesstoffe von er höhter Bedeutung, da sie maßgeblich die subjektive Verträglichkeit und den Trage komfort beeinflussen. Griff und Weichheit werden neben einer Vielzahl anderer Fak toren auch durch die Vliesdicke und die Ausbildung der Vliesoberfläche bestimmt.

Aus der EP 0 896 080 A2 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Vlieses bekannt, bei dem in einem ersten Schritt ein Vlies aus Schrumpf- und/oder Kräuselfasern zu sammen mit nicht schrumpfenden Chemiefasern gebildet wird, in einem zweiten Schritt dieses Vlies mit einem hydrodynamischen Verfestigungsverfahren ohne Ein satz von Bindemitteln verfestigt wird und in einem dritten Schritt das Vlies getrock net wird und dabei und/oder anschließend der in den Schrumpffasern vorhandene Schrumpf und/oder das in den Kräuselfasern latent vorhandene Kräuselvermögen durch Temperatureinwirkung ausgelöst wird. Das Vlies kann aus zwei Lagen herge stellt werden, wobei die erste Lage aus den nicht schrumpfenden Chemiefasern be steht und die zweite Lage aus den Schrumpf- und/oder Kräuselfasern besteht und auf der ersten Lage erzeugt wird.

Aus der DE 197 33 493 C2 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Spinnvlieses be kannt, bei dem der Griff und die Weichheit des Spinnvlieses dadurch beeinflusst werden, dass das Spinnvlies aus thermobondierten gekräuselten Bikomponentenfa sern hergestellt wird, wobei die Bikomponentenfasern aus jeweils zwei plastischen Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften bestehen. In einem ersten Schritt werden die aus den beiden Materialien ersponnen Fasern ungekräuselt abgezogen und verstreckt. In einem zweiten Schritt werden die Fasern auf einem Siebband ab gelegt und thermobondiert. In einem dritten Schritt werden die Bikomponentenfa sern des gewonnenen Vlieses durch Längs- und/oder Querstreckung und thermi sche Behandlung gekräuselt.

Dieses bekannte Verfahren hat den Nachteil, dass Bikomponentenfasern verwendet werden, deren Herstellung relativ aufwendig und teuer ist.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Vliesstoffes zu schaffen, der bei zumindest gleich gutem oder besseren Griff und zumindest gleich guter oder besserer Weichheit einfacher und preiswerter herzustellen ist.

Diese Aufgabe wird durch die Schritte gelöst, dass:

- wenigstens zwei Lagen aufeinander erzeugt werden, wobei wenigstens eine erste Lage erste Reckeigenschaften und wenigstens eine zweite Lage zweite Reckeigenschaften aufweist, die sich von den ersten Reckeigenschaften un terscheiden;
- die Lagen an mehreren Stellen miteinander zu einem Vorprodukt verbunden werden;
- das Vorprodukt in wenigstens einer Richtung derart gereckt wird, dass we nigstens die erste Lage und die zweite Lage unterschiedliche Schrumpfpoten ziale erlangen.

Bei diesem Verfahren ist der Einsatz von Bikomponentenfasern zwar möglich, aber nicht erforderlich, und trotzdem sind der Griff und die Weichheit des Vliesstoffes ausgezeichnet.

Unter dem Begriff "Reckeigenschaften" werden hier diejenigen das viskoelastische Verhalten der Fasern beschreibenden Materialeigenschaften verstanden, die beim Recken oder, genauer gesagt, bei den beim Recken herrschenden Parametern vor liegen. Zu diesen Reckparametern gehören beispielsweise die Temperatur, die Reckkraft, die Reckrichtung und die Reckgeschwindigkeit.

Durch geeignete Anpassung der Reckparameter an die Reckeigenschaften der La gen und umgekehrt können also die gewünschten unterschiedlichen Schrumpfpo tenziale erlangt werden.

Im folgenden wird das Verfahren am Beispiel eines Vliesstoffes mit zwei Lagen be schrieben. Für die erste Lage werden Fasern aus einem ersten Kunststoff, wie bei spielsweise PP-Homopolymer mit einem Schmelzindex 230/2,16 von 25 bis 35 g/10 min, der bei Temperaturen von 60 bis 160°C schon viskos oder plastisch ist, verwendet, während für die zweite Lage Fasern aus einem zweiten Kunststoff, wie beispielsweise PP-Copolymer mit einem Schmelzindex 230/2,16 von 20 bis 25 g/10 min verwendet werden, der bei den genannten Temperaturen elastischer als der erste Kunststoff ist. Somit weisen die beiden Lagen, wenn die Recktempera tur in dem genannten Temperaturbereich liegt, unterschiedliche Reckeigenschaften auf.

Die Fasern können zum Bilden der beiden Lagen flach abgelegt werden, und auch nach dem Verbinden ist das Vorprodukt noch flach. Der Griff und die Weichheit werden nach dem Recken deutlich besser, da durch das Recken bei der Recktem peratur die erste Lage entsprechend ihren Reckeigenschaften plastisch verformt und die zweite Lage entsprechend ihren Reckeigenschaften elastisch gedehnt wird. Dadurch erlangt die erste Lage ein kleineres Schrumpfpotenzial als die zweite Lage. Wenn dann die Reckkräfte nicht mehr auf das Vorprodukt einwirken, zieht sich jede Lage entsprechend ihrem Schrumpfpotential zusammenziehen, was in diesem Bei spiel bedeutet, dass sich die zweite, elastischere Lage stärker zusammenzieht als die erste, plastischere Lage. Da die beiden Lagen an mehreren Stellen miteinander verbunden sind, nimmt die zweite Lage beim Zusammenziehen die erste Lage mit, so dass die Fasern der ersten Lage nach außen ausweichen müssen. Dadurch wird das Volumen des Vliesstoffes vergrößert, und damit auch sein Griff und seine Weichheit.

Weitere Merkmale und Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die unterschiedlichen Reckeigenschaften können dadurch erzielt werden, dass die Fasern der ersten Lage aus einem anderen Rohstoff hergestellt werden als die Fa sern der zweiten Lage. Als Rohstoffe für die Lagen kommen vor allem Polypropylen (PP), sowohl als Homopolymere, als auch als Copolymere, Polyethylen (PE), wie beispielsweise PE-LLD, PE-LD und PE-HD, Polyethylenterephthalat (PET) und Po lybutylenterephthalat (PBT) in Frage.

Alternativ oder zusätzlich zu der vorgenannten Alternative können die unterschiedli chen Reckeigenschaften dadurch erzielt werden, dass die Fasern der ersten Lage bei anderen Produktionsparametern ersponnen werden als die Fasern der zweiten Lage. Geeignete Produktionsparameter sind beispielsweise Kühlung, Faserfeinheit, Kristallinität und Fasergeschwindigkeit.

Alternativ oder zusätzlich zu den beiden vorgenannten Alternativen können die un terschiedlichen Reckeigenschaften dadurch erzielt werden, dass die Fasern der ers ten Lage bei anderen Reckparametern gereckt werden als die Fasern der zweiten Lage. Wenn beispielsweise das Recken in einem Reckwerk mit Reckwalzen, die oberhalb und unterhalb des Vorproduktes angeordnet sind, erfolgt, dann kann durch unterschiedliches Heizen und/oder Kühlen der Reckwalzen ein Temperaturprofil in dem Vorprodukt eingestellt werden, sodass in der oberen Lage eine andere Tempe ratur herrscht als in der unteren Lage.

Es kann vorgesehen sein, dass das Verbinden an regelmäßig zueinander angeord neten Punkten erfolgt. Hierfür wird bevorzugt ein Kalander eingesetzt.

Es kann weiter vorgesehen sein, dass das Verbinden durch mechanische Verfesti gung, durch adhäsive Verfestigung, und/oder durch kohäsive Verfestigung an den Punkten erfolgt. Die mechanische Verfestigung umfasst beispielsweise das Verna deln, das Vermaschen und das Verwirbeln mittels Wasserstrahlen. Die adhäsive Verfestigung umfasst beispielsweise das Verkleben der Fasern mit flüssigen Bin demitteln und das Schmelzen beziehungsweise Auflösen von Bindefasern, die den Lagen bei der Herstellung beigemischt wurden. Die kohäsive Verfestigung umfasst beispielsweise, dass Faseroberflächen durch geeignete Chemikalien angelöst und durch Druck verbunden werden und dass Faseroberflächen bei erhöhter Tempera tur verschweißt werden.

Das Recken kann nicht nur in einer Richtung erfolgen, sondern beispielsweise auch in zwei zueinander rechtwinkligen Richtungen.

Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die erste Lage eine kleinere Reißdeh nung als die zweite Lage hat, und dass das Recken so weit durchgeführt wird, bis wenigstens ein Teil der Fasern der ersten Lage reißt, die Fasern der zweiten Lage jedoch nicht reißen. Auch hierbei erlangen die beiden Lagen durch das Recken un terschiedliche Schrumpfpotenziale, da die gerissenen Fasern an sich zwar noch schrumpfen können, aber die beiden Faserteile einer gerissenen Faser jeweils nur noch an einem Ende an einer Verbindungsstelle verankert sind und somit nicht mehr zum Schrumpfen der ersten Lage beitragen können. Auch hier nimmt die zweite Lage beim Zusammenziehen die erste Lage mit, wobei wieder die nicht ge rissenen Fasern der ersten Lage nach außen ausweichen müssen. Zusätzlich wer den aber die freien Enden der gerissenen Fasern nach außen gerichtet, so dass sie abstehen. Dadurch wird ein Samt-Effekt erzielt, so dass sich der Vliesstoff noch weicher anfühlt.

Des weiteren kann vorgesehen sein, dass drei Lagen aufeinander erzeugt werden, von denen die beiden äußeren Lagen die ersten Reckeigenschaften aufweisen und die mittlere Lage die zweiten Reckeigenschaften aufweist, so dass durch das Re cken das Schrumpfpotenzial der mittleren Lage größer als das Schrumpfpotenzial der äußeren Lagen ist. Dadurch wird ein symmetrisches Produkt erzeugt, bei dem sowohl die Oberseite als auch die Unterseite aufgebauscht und weich sind.

In diesem Fall ist bevorzugt vorgesehen, dass sowohl die erste Lage als auch die dritte Lage jeweils eine derart kleine Reißdehnung haben, dass beim Recken we nigstens ein Teil der Fasern dieser beiden Lagen reißt. Hierdurch wird der zuvor be schriebene Samteffekt an der Ober- und Unterseite erzielt.

Wenn für die zuvor erwähnten Lagen mit der kleinen Reißdehnung Bikomponenten fasern in Seite-an-Seite-Anordnung verwendet werden, dann wird der gewünschte Samteffekt verstärkt, da dieser Fasertyp besonders stark zum Spleißen neigt.

Es kann weiter vorgesehen sein, dass für die Lagen Spinnfasern und/oder Filamen te verwendet werden. Auch können für jede Lage Bikomponentenfasern verwendet werden. Das Verfahren ist daher für einen sehr großen Bereich von unterschied lichsten Fasertypen geeignet, so dass deren Vielfalt an Eigenschaften weitestge hend nach Wunsch kombiniert werden können.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Vorprodukt nach dem Recken thermofixiert wird. Dadurch werden die unterschiedlichen Endzustände der Lagen stabilisiert, da die meisten Kunststoffe dazu neigen, auch nach dem anfänglichen starken Schrumpfen im Anschluss auf das Verschwinden der Reckkräfte mit der Zeit weiter, allerdings langsamer zu Schrumpfen. Durch das Thermofixieren kann folglich ein sehr formstabiler Vliesstoff erzielt werden.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines Vliesstoffes mit wenigstens zwei Lagen, mit den Schritten, dass:
die Lagen aufeinander erzeugt werden, wobei wenigstens eine erste Lage ers te Reckeigenschaften und wenigstens eine zweite Lage zweite Reckeigen schaften aufweist, die sich von den ersten Reckeigenschaften unterscheiden;
die Lagen an mehreren Stellen miteinander zu einem Vorprodukt verbunden werden;
das Vorprodukt in wenigstens einer Richtung derart gereckt wird, dass we nigstens die erste Lage und die zweite Lage unterschiedliche Schrumpfpoten ziale erlangen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die unterschied lichen Reckeigenschaften dadurch erzielt werden, dass die Fasern der ersten Lage aus einem anderen Rohstoff hergestellt werden als die Fasern der zweiten Lage.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass die unterschiedlichen Reckeigenschaften dadurch erzielt werden, dass die Fasern der ersten Lage bei anderen Produktionsparametern ersponnen werden als die Fasern der zweiten Lage.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass die unterschiedlichen Reckeigenschaften dadurch erzielt werden, dass die Fasern der ersten Lage bei anderen Reckparametern gereckt werden als die Fasern der zweiten Lage.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass das Verbinden an regelmäßig zueinander angeordneten Punkten er folgt.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass das Verbinden durch mechanische Verfestigung, durch adhäsive Verfestigung, und/oder durch kohäsive Verfestigung an den Punkten erfolgt.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass das Verbinden mit Hilfe eines Kalanders erfolgt.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass das Recken in zwei zueinander rechtwinkligen Richtungen erfolgt.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass die erste Lage eine kleinere Reißdehnung als die zweite Lage hat, und dass das Recken so weit durchgeführt wird, bis wenigstens ein Teil der Fasern der ersten Lage reißt, die Fasern der zweiten Lage jedoch nicht reißen.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass drei Lagen aufeinander erzeugt werden, von denen die beiden äu ßeren Lagen die ersten Reckeigenschaften aufweisen und die mittlere Lage die zweiten Reckeigenschaften aufweist, so dass durch das Recken das Schrumpfpo tenzial der mittleren Lage größer als das Schrumpfpotenzial der äußeren Lagen ist.

11. Verfahren nach Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die erste Lage als auch die dritte Lage jeweils eine derart kleine Reißdehnung ha ben, dass beim Recken wenigstens ein Teil der Fasern dieser beiden Lagen reißt.

12. Verfahren nach Anspruch 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass für die Lagen mit der kleinen Reißdehnung Bikomponentenfasern in Seite-an-Seite- Anordnung verwendet werden.

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass für die Lagen Spinnfasern und/oder Filamente verwendet werden.

14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass für die Lagen Bikomponentenfasern verwendet werden.

15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass das Vorprodukt nach dem Recken thermofixiert wird.