DE102006035361A1 - Shaped article, nonwoven fabric and its manufacture and use - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen geformten Artikel, einen Vliesstoff und ein Verfahren zur Bildung eines Vliesstoffs (1), wobei der Vliesstoff (1) eine Vielzahl von Filamenten (5) aufweist, wobei die Filamente (5) in mindestens einer ersten Außenlage (2), vorzugsweise einer zweiten Außenlage (3) und einer Zwischenlage (4) des Vliesstoffes (1) angeordnet sind. Der Vliesstoff (1) bildet in der Zwischenlage (4), vorzugsweise in jeder einzelnen der Lagen (2, 3, 4) ein Netzwerk aus den Filamanten (5), wobei die einzelnen Filamente (5) andere der Filamente (5) berühren und dabei eine Vielzahl von Berührungsstellen (7) bilden. Die Filamente (5) sind an zumindest vielen der Berührungsstellen (7) miteinander verbunden und das Netzwerk der Zwischenlage (4) weist eine druckstabile Struktur auf, welche zumindest in z-Richtung einem Druck entgegenwirkt, so dass der Vliesstoff (1) und damit der Artikel (23) durch eine Stabilisierung wenigstens einer der Außenlagen (2, 3) biegesteif ist. Es wird weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines geformten Artikels (23) aus einem Vliesstoff (1) mit einer Vielzahl von Filamenten (5) beansprucht, wobei der Vliesstoff (1) als Halbzeug in eine Form (20) eingelegt wird, die Form (20) geschlossen und der Vliesstoff (1) unter einer vorbestimmten Temperatur einer vorbestimmten Verformungskraft bzw. einem vorbestimmten Verformungsdruck ausgesetzt wird und anschließend die Form (20) zur Entnahme des geformten Artikels (23) geöffnet wird. Die Temperatur, ...The invention relates to a shaped article, a nonwoven fabric and a method for forming a nonwoven fabric (1), wherein the nonwoven fabric (1) comprises a plurality of filaments (5), wherein the filaments (5) in at least a first outer layer (2), preferably a second outer layer (3) and an intermediate layer (4) of the nonwoven fabric (1) are arranged. The nonwoven fabric (1) forms in the intermediate layer (4), preferably in each one of the layers (2, 3, 4) a network of the filaments (5), wherein the individual filaments (5) touch other of the filaments (5) and thereby forming a plurality of contact points (7). The filaments (5) are connected to each other at at least many of the contact points (7) and the network of the intermediate layer (4) has a pressure-stable structure, which counteracts a pressure at least in the z-direction, so that the nonwoven fabric (1) and thus the Article (23) by a stabilization of at least one of the outer layers (2, 3) is rigid. Furthermore, a method for producing a shaped article (23) from a nonwoven fabric (1) having a plurality of filaments (5) is claimed, wherein the nonwoven fabric (1) is inserted as semifinished product into a mold (20), the mold (20 ) and the nonwoven fabric (1) is subjected to a predetermined deformation force at a predetermined temperature, and then the mold (20) is opened to remove the molded article (23). The temperature, ...
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen geformten Artikel, der einen Vliesstoff mit einer Vielzahl von Filamenten aufweist sowie ein Verfahren zur Herstellung eines geformten Artikels aus einem Vliesstoff mit einer Vielzahl von Filamenten, wobei der Vliesstoff als Halbzeug in eine Form eingelegt wird, die Form gasdicht verschlossen und heißer Dampf unter einem vorgegebenen Druck für eine vorbestimmte Zeit in die Form eingebracht wird, anschließend der Dampf aus der Form entlassen und die Form zur Entnahme des geformten Artikels geöffnet wird. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin einen Vliesstoff aus einer Vielzahl von Filamenten mit mindestens einer ersten Außenlage, vorzugsweise einer zweiten Außenlage und einer Zwischenlage, wobei sich jedes der Filamente in zumindest zwei, vorzugsweise drei der Lagen befindet und der Vliesstoff eine flächige Erstreckung in x- und y-Richtung sowie eine Dicke in z-Richtung aufweist sowie ein Verfahren zur Bildung eines solchen Vliesstoffes und dessen Anwendung.The The present invention relates to a molded article comprising a Nonwoven fabric having a plurality of filaments and a Method for producing a shaped article from a nonwoven fabric with a plurality of filaments, wherein the nonwoven fabric as a semi-finished product is inserted in a mold, the mold gas-tight and closed hot Steam under a predetermined pressure for a predetermined time in the mold is introduced, then the steam from the mold dismissed and the mold is opened to remove the molded article. The present invention further relates to a nonwoven fabric a plurality of filaments having at least a first outer layer, preferably a second outer layer and an intermediate layer, wherein each of the filaments in at least two, preferably three of the layers and the nonwoven fabric is a extensive extension in the x and y directions and has a thickness in the z direction and a method of forming such a nonwoven fabric and its Application.
Geformte Artikel aus Vliesstoffen finden zunehmenden Einsatz für industrielle Anwendungen, insbesondere in der Automobilindustrie, da sie gute akustische und angenehme haptische Eigenschaften aufweisen. In der Automobilindustrie werden sie üblicherweise zur Verkleidung im Motor-, Fahrgast- oder Gepäckraum verwendet. Sie beinhalten üblicherweise leichtes Fasermaterial zur Geräuschabsorption, müssen aber versteift werden, um eine ausreichende Strukturfestigkeit zu ergeben. Zusätzlich sollten diese Teile lediglich ein geringes Gewicht aufweisen und so dünn wie möglich sein, um nur wenig Raum einzunehmen und das Fahrzeuggewicht nicht übermäßig zu erhöhen. Um optimale Eigenschaften des Produktes zu erreichen, müssen die Anforderungen an die Geräuschabsorption, Formstabilität und geringe Dicke aufeinander abgestimmt werden, obwohl sie einander oft widersprechen.molded Articles made of nonwovens are finding increasing use for industrial applications Applications, especially in the automotive industry, as they are good acoustic and have pleasant haptic properties. In the automotive industry they usually become used for cladding in the engine, passenger or luggage compartment. They usually include lightweight fiber material for noise absorption, but need be stiffened to give sufficient structural strength. additionally These parts should have only a low weight and so on thin like possible be to take up little space and not increase the vehicle weight excessively. Around To achieve optimal properties of the product, the Requirements for noise absorption, dimensional stability and small thickness are matched, although they are each other often contradict.
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der
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der Verbindung einzelner kurzer Fasern wird in der
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Nachteilig bei diesem Vliesstoff und dessen Herstellung ist es, dass der Vliesstoff durch kurze Stapelfasern hergestellt wird. Die Fasern des Vlieses in der mittleren Zone sind zwar annähernd senkrecht zu den Oberflächen des Textilvliesstoffes ausgerichtet, bringen jedoch in den Faservliesstoff aufgrund ihrer lockeren Anordnung in der mittleren Lage keine wesentliche Festigkeit in den Vliesstoff. Auch ist die Festigkeit durch die Kürze der Fasern und deren dadurch bedingt Einbindung in den Vliesstoff stark begrenzt.adversely in this nonwoven fabric and its manufacture, it is that the nonwoven fabric produced by short staple fibers. The fibers of the fleece in The middle zone is approximate perpendicular to the surfaces of the textile nonwoven fabric, but bring in the nonwoven fabric due to their loose arrangement in the middle position no essential Strength in the nonwoven fabric. Also, the strength is due to the Shortness of Fibers and their consequent involvement in the nonwoven strongly limited.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher die oben genannten Nachteile zu vermeiden und einen Artikel und ein Herstellungsverfahren für einen Artikel zu schaffen, welcher kostengünstig ist und dennoch Eigenschaften wie Geräuschabsorption und Steifigkeit aufweist, welche ihn dafür eignen als technisches Bauteil, insbesondere in der Automobilindustrie, Verwendung zu finden, sowie einen Vliesstoff zu schaffen, welcher eine hohe Eigenstabilität aufweist und damit als Halbzeug für die Verwendung stabiler technischer Anwendungen Verwendung finden kann.task Therefore, it is the above-mentioned disadvantages of the present invention to avoid and an article and a manufacturing process for one To create articles which is inexpensive and yet features like noise absorption and Has rigidity which makes it suitable as a technical component, especially in the automotive industry, to find use, as well To provide a nonwoven fabric, which has a high intrinsic stability and thus as a semi-finished product for the use of stable technical applications find use can.
Die Aufgabe wird gelöst mit einem Artikel und einem Herstellungsverfahren sowie einem Vliesstoff und einem Verfahren gemäß den unabhängigen Patentansprüchen.The Task is solved with an article and a manufacturing process and a nonwoven fabric and a method according to the independent claims.
Der erfindungsgemäße geformte Artikel weist einen Vliesstoff mit einer Vielzahl von Filamenten auf. Die Filamente sind in mindestens einer ersten Außenlage, vorzugsweise auch in einer zweiten Außenlage, sowie in einer Zwischenlage des Vliesstoffes angeordnet. Der Vliesstoff bildet zumindest in der Zwischenlage, vorzugsweise auch in der einen oder beiden Außenlagen, ein Netzwerk aus den Filamenten, wobei die einzelnen Filamente andere der Filamente berühren und dabei eine Vielzahl von Berührungspunkten bilden. Die Filamente sind an vielen der Berührungsstellen miteinander verbunden, so dass das Netzwerk der Zwischenlage eine druckstabile Struktur aufweist, welche zumindest in z-Richtung einem Druck entgegenwirkt, so dass der Vliesstoff und damit der Artikel durch eine Stabilisierung wenigstens einer der Außenlagen biegesteif ist. Der erfindungsgemäße geformte Artikel wird hierdurch besonders steif, da die Filamente sich in Form eines Netzwerkes oder einer Matrix gegenseitig abstützen und damit auch den sich flächig erstreckenden geformten Artikel im wesentlichen orthogonal in seiner z-Richtung stabilisieren. Die verbundenen Berührungsstellen werden häufig auch Bondingstellen genannt. Sie sind unter anderem wesentlich für die Bildung der Netzwerke und der durch diese Netzwerke in das Halbzeug und in den Endartikel eingebrachten Eigenschaften.Of the molded according to the invention Article has a nonwoven fabric with a variety of filaments on. The filaments are in at least a first outer layer, preferably also in a second outer layer, as well as in an intermediate layer of the nonwoven fabric arranged. The nonwoven fabric forms at least in the Intermediate layer, preferably also in one or both outer layers, a network of filaments, with the individual filaments other touch the filaments and doing a variety of points of contact form. The filaments are interconnected at many of the points of contact, so that the network of the intermediate layer a pressure-stable structure which counteracts a pressure at least in the z-direction, so that the nonwoven fabric and thus the article by stabilizing at least one of the outer layers is rigid. The shaped article according to the invention becomes particularly special stiff, since the filaments are in the form of a network or a Support each other's matrix and so that also the area stabilize extending shaped article substantially orthogonal in its z-direction. The connected contact points become common also called bonding sites. Among other things, they are essential for education of the networks and the through these networks in the semi-finished and properties introduced into the final article.
Insbesondere die Zwischenlage des geformten Artikels kann unterschiedliche Dicken aufweisen und damit entsprechend der Anforderungen an die Formgebung des Artikels angepasst werden. Der Artikel ist aus einem homogenen Material hergestellt, da dieselben Filamente sowohl in den Außenlagen als auch in der Zwischenlage Verwendung finden. Durch eine Variation des Netzwerkes, insbesondere in der Zwischenlage, können in den geformten Artikel unterschiedliche Eigenschaften eingebracht werden. So ist durch die Gestaltung des Netzwerkes beispielsweise mit unterschiedlicher Dicke, Dichte oder Filamentquerschnitten auf die unterschiedlichen Anforderungen des Produktes Einfluss zu nehmen. Der Artikel kann somit auf die speziellen Anforderungen angepasst werden, ohne dass ein Materialmix erforderlich wäre. Hierdurch ergeben sich wesentliche Vorteile, sowohl bzgl. der Herstellung, da der Artikel sich nicht aus verschiedenen separat hergestellten Lagen zusammensetzt, sondern bzgl. seines Materials homogen ist. Darüber hinaus ergeben sich wesentliche Vorteile bzgl. des Recyclings des Artikels, da eben nur ein einheitliches Material Verwendung finden kann. Dadurch, dass die Filamente durch alle Lagen des Artikels hindurchverlaufen ist eine spezielle Verbindung der einzelnen Lagen nicht erforderlich. Die Produkteigenschaften werden durch die Ausgestaltung der Netzwerke und die verwendeten Filamente beeinflusst. Die Filamente in den einzelnen Lagen sind aber jeweils gleichartig, d.h. die verwendeten Filamente unterscheiden sich nur im Rahmen ihrer Herstellungsungenauigkeiten.In particular, the liner of the molded The article may have different thicknesses and thus be adapted according to the requirements of the shape of the article. The article is made of a homogeneous material since the same filaments are used both in the outer layers and in the intermediate layer. By a variation of the network, in particular in the intermediate layer, different properties can be introduced into the molded article. Thus, the design of the network, for example, with different thickness, density or filament cross sections to influence the different requirements of the product. The article can thus be adapted to the specific requirements, without a material mix would be required. This results in significant advantages, both in terms of production, since the article is not composed of different layers separately prepared, but is homogeneous with respect to its material. In addition, there are significant advantages in terms of. The recycling of the article, since only one uniform material can be used. Due to the fact that the filaments pass through all the layers of the article, a special connection of the individual layers is not required. The product properties are influenced by the design of the networks and the filaments used. The filaments in the individual layers are, however, identical in each case, ie the filaments used differ only within the scope of their production inaccuracies.
Die Eigenschaften des erfindungsgemäßen Artikels sind zumindest teilweise bereits durch das Halbzeug, d.h. durch den Vliesstoff an sich, vorbestimmt. Die sich daraus ergebenden Merkmale und Vorteile sind ausführlich in Verbindung mit dem Vliesstoff und dessen Herstellung beschrieben. Es sei an dieser Stelle nicht separat darauf eingegangen. Dennoch gelten die Vorteile der entsprechenden Merkmale des Vliesstoffes auch für den Artikel selbst.The Properties of the article according to the invention are at least partially already through the semifinished product, i. by the nonwoven in itself, intended. The resulting Features and benefits are detailed described in connection with the nonwoven fabric and its preparation. It should not be discussed separately at this point. Yet apply the advantages of the corresponding characteristics of the nonwoven fabric also for the article itself.
Während der Vliesstoff als Halbzeug weitgehend homogen entlang seiner flächenhaften Erstreckung in x-y-Richtung ausgebildet ist, weist der Vliesstoff in dem Artikel vorteilhafterweise Bereiche unterschiedlich ausgeprägter Eigenschaften bzgl. Luftströmungswiderstand, Porösität, Poisson-Zahl, E-Modul, Dicke, Dichte, Festigkeit und damit abgestimmte akustische Eigenschaften auf. Es kann somit ein Artikel geschaffen werden, welcher entsprechend der jeweiligen Anforderungen individuelle Bereiche erhält. Diese Bereiche werden durch die Verformung des Vliesstoffes in die Form des Endartikels erhalten. Es kann somit ein Artikel geschaffen werden, welcher Bereiche höherer Festigkeit, beispielsweise zur Befestigung des Artikels an anderen Bauteilen, oder zum besseren Widerstehen gegenüber einem Fahrtwind des Fahrzeuges und andere Bereiche mit einer besseren Schalldämmung und/oder Schallabsorption aufweist. Darüber hinaus können die Eigenschaften noch durch die Anordnung entsprechender Funktionslayer auf den Außenlagen des Vliesstoffes beeinflußt werden.During the Nonwoven fabric as a semi-finished product largely homogeneous along its planar Extension is formed in the x-y direction, has the nonwoven fabric in the article advantageously areas of different characteristics regarding airflow resistance, Porosity, Poisson Number, Modulus of elasticity, thickness, Density, strength and thus matched acoustic properties on. It can thus be created an article, which accordingly the individual requirements receives individual areas. These Areas are formed by the deformation of the nonwoven fabric into the mold of the final article. It can thus be created an article which areas higher Strength, for example, to attach the article to others Components, or to better withstand a wind of the vehicle and other areas with better sound insulation and / or sound absorption. About that In addition, the Properties even by the arrangement of appropriate functional layers on the outer layers of the nonwoven fabric become.
Einflussnahme auf die Eigenschaften des Artikels kann vorteilhafterweise dadurch erfolgen, dass in dem Artikel Bereiche mit unterschiedlicher Dichte der Verbindungen der Berührungsstellen und/oder Dicke der jeweiligen Lagen vorhanden sind. Die Dichte der Verbindungen der Berührungsstellen entspricht der Anzahl Verbindungsstellen pro Raumelement. Beide Veränderungen nehmen Einfluss auf die Festigkeit und die akustischen Eigenschaften des Artikels und können individuell angepasst werden. Die Dichte der Verbindungen wird beispielsweise dadurch verändert, dass die in dem Halbzeug vorhandenen Verbindungen gelöst und in mehr oder weniger großer Anzahl, Größe oder Form wieder neu geschaffen werden. Die Dicke des Artikels wird dadurch variiert, dass das Halbzeug mehr oder weniger zusammengepresst und die Verbindungen in dieser zusammengepressten Lage fixiert werden.influence On the properties of the article can advantageously thereby done that in the article areas of different density of Connections of the contact points and / or thickness of the respective layers are present. The density of Connections of the contact points corresponds to the number of connection points per room element. Both changes influence the strength and the acoustic properties of the article and can be customized. The density of the compounds becomes, for example changed by that the compounds present in the semifinished product are dissolved and in more or less big Number, size or Form be recreated again. The thickness of the article is thereby varied that the semi-finished product is more or less compressed and the connections be fixed in this compressed position.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Dicke des Artikels im wesentlichen durch eine Veränderung der Dicke der Zwischenlage veränderbar ist. Die Zwischenlage des Vliesstoffes weist durch die Lage der Filamente, welche hier eine deutlichere z-Komponente aufweisen als in den Außenlagen, eher die Möglichkeit auf, dass sie durch eine Verringerung dieser z-Komponente zugunsten der x- oder y-Komponente der Ausrichtung der Filamente eine geringere Dicke des Artikels bewirkt.Especially It is advantageous if the thickness of the article substantially through a change in the Thickness of the intermediate layer changeable is. The intermediate layer of the nonwoven fabric is characterized by the position of the filaments, which have a clearer z-component here than in the outer layers, rather the possibility on top of that they favor by reducing this z component the x or y component of the orientation of the filaments is a smaller one Thickness of the article causes.
Vorteilhafterweise liegt die Dicke des Artikels zwischen 2 und 30 mm, vorzugsweise zwischen 2 und 15 mm. Ist der Vliesstoff, aus welchem der Artikel hergestellt ist, besonders stark komprimiert, so ergibt sich beispielsweise eine Dicke von 2 mm. In diesem Bereich eignet sich der Artikel besonders gut für eine Befestigung an anderen Bauteilen, da hier die Festigkeit des Artikels besonders hoch ist. In Bereichen, in welchen eher akustische Eigenschaften des Artikels gefordert sind, sind dickere Bereiche, insbesondere bis zu 30 mm, besonders vorteilhaft, da hierdurch Poren entstehen, in welchen der Schall sehr gut absorbiert werden kann. Auch wenn ausgehend vom Vliesstoff im wesentlichen eine Reduzierung der Dicke erfolgen wird, so ist dennoch auch eine Erhöhung der Dicke des Artikels im Vergleich zum Vliesstoff des Halbzeuges möglich, indem die Filamente auseinandergezogen und in dieser Lage fixiert werden.advantageously, the thickness of the article is between 2 and 30 mm, preferably between 2 and 15 mm. Is the nonwoven fabric from which the article is made is, especially compressed, it results, for example a thickness of 2 mm. In this area, the article is particularly suitable good for an attachment to other components, since here the strength of the Article is particularly high. In areas where more acoustic Characteristics of the article are required are thicker areas, in particular until to 30 mm, particularly advantageous because this creates pores, in which the sound can be absorbed very well. Even if starting Substantially, the nonwoven fabric is reduced in thickness However, there is also an increase in the thickness of the article compared to the nonwoven fabric of the semifinished product possible by the filaments pulled apart and fixed in this position.
Insbesondere für Anwendungen im Automobilbereich ist es von Vorteil, wenn der Artikel ein Flächengewicht zwischen 500 und 2.500 g/m2, vorzugsweise 500-1800 g/m2 aufweist. Mit einem derartigen Flächengewicht ist ein guter Kompromiss zwischen den Eigenschaften bzgl. der Festigkeit und der akustischen Leistungsfähigkeiten zu finden, ohne dass der Artikel übermäßig schwer wird. Selbstverständlich wird das Flächengewicht unter Umständen über dieses angegebene Maß hinaus erhöht, wenn entsprechend schwere Materialien auf den Vliesstoff zusätzlich aufgebracht werden.In particular, for applications in the automotive sector, it is advantageous if the article has a basis weight between 500 and 2,500 g / m 2 , preferably 500-1800 g / m 2 . With such a basis weight is a good compromise between the properties in terms of strength and the akus to find performance without the article becoming overly difficult. Of course, the basis weight may be increased beyond this specified level if correspondingly heavy materials are additionally applied to the nonwoven fabric.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Dichte der Verbindungen der Berührungsstellen in der Zwischenlage im Vliesstoff des Ausgangsmaterials geringer als in den Außenlagen ist. Für den Artikel des Endproduktes können diese Verbindungen der Berührungsstellen zumindest in einem einzelnen Bereich bis auf die Dichte der Außenlagen erhöht sein. Das bedeutet, dass der Artikel in diesem Bereich weitgehend vollständig komprimiert ist. Eine Unterscheidung der einzelnen Außenlagen und der Zwischenlage wird in diesem stark komprimierten Zustand des Endproduktes nur sehr schwierig feststellbar sein. Die ehemalige Zwischenlage kann in einem solchen Bereich vollständig verschwinden oder allenfalls als dünne nahtähnliche Linie sichtbar sein. Ein stark komprimierter Bereich des Artikels kann vereinzelt oder mehrfach, in gleichen oder unterschiedlichen Erstreckungen in dem Artikel vorhanden sein, es kann aber auch der komplette Artikel, je nach den geforderten Eigenschaften des Artikels, derart komprimiert sein.Especially It is advantageous if the density of the connections of the contact points lower in the intermediate layer in the nonwoven fabric of the starting material as in the outer layers is. For the article of the final product can these connections of the contact points at least in a single area except for the density of the outer layers elevated be. This means that the article in this area largely Completely is compressed. A distinction of the individual external situations and the liner will be in this highly compressed state of the final product be very difficult to detect. The ex Liner can disappear completely in such an area or at best as a thin one approaching similar Line be visible. A highly compressed area of the article can be singular or multiple, in the same or different Extensions may be present in the article, but it can also be the complete articles, depending on the required properties of the article, be compressed like that.
Der erfindungsgemäße Artikel eignet sich durch seine Formstabilität und akustischen Eigenschaften insbesondere für Anwendungen im Automobilbau. Der Artikel ist aber nicht auf derartige Anwendungen beschränkt. So kann beispielsweise durchaus auch eine Anwendung in anderen Bereichen, in denen beispielsweise Schallabsorption und/oder Schalldämmung erforderlich ist, sinnvoll sein. Besonders wenn eine effektive Schallabsorption auf einem geringen Bauraum oder mit einem relativ geringen Flächengewicht erforderlich ist, ist der erfindungsgemäße Artikel vorteilhaft einsetzbar. So können auch Gebäude, Schiffe oder Flugzeuge sehr vorteilhaft mit diesem Material ausgestattet werden.Of the inventive article is suitable due to its dimensional stability and acoustic properties especially for Applications in the automotive industry. The article is not on such Applications limited. For example, an application in other areas, in which, for example, sound absorption and / or sound insulation required is, make sense. Especially if an effective sound absorption on a small space or with a relatively low basis weight is required, the article of the invention is advantageously used. So can also buildings, Ships or aircraft very advantageously equipped with this material become.
Besonders vorteilhafte Anwendung findet der Artikel im Automobilbau als Dachhimmel, Motorkapselung, Hitzeschild, Unterboden, Radhaus-, Motorraum-, Innenraum- oder Kofferraumauskleidung. In all diesen Bereichen ist eine gewisse Strukturfestigkeit von dem Material erforderlich, ohne dass hierfür eine große Dicke oder ein hohes Gewicht erlaubt ist.Especially Advantageous application finds the article in the automotive industry as a headliner, Engine encapsulation, heat shield, underbody, wheel arch, engine compartment, interior or trunk lining. In all these areas is a certain Structural strength required by the material, without requiring a large thickness or a heavy weight is allowed.
Insbesondere im Vergleich zu Artikeln des Standes der Technik mit beispielsweise gleichen Dimensionen, wie der Dicke und/oder gleichem Flächengewicht weist der erfindungsgemäße Artikel bessere akustische und/oder mechanische Eigenschaften auf. Es können hierfür Messmethoden angewandt werden, wie sie beispielsweise in DIN 53455, DIN EN63, DIN 53453, DIN 52215, DIN 29053, DIN EN ISO 10534-1, EN 20527-1/2, DIN EN ISO 157 oder ASTM C-384 niedergelegt sind. Auch die sogenannte Alpha-Kabine und das ISOKELL gemäß dem weltweit anerkannten Rieter-Standard kann zur Ermittlung von Vergleichswerten herangezogen werden. Durch eine entsprechende Gestaltung des Vliesstoffes als Ausgangsmaterial und Umformung des Artikels können entsprechende gewünschte Eigenschaften erzielt werden.Especially compared to articles of the prior art with, for example same dimensions, such as the thickness and / or the same basis weight the article according to the invention has better acoustic and / or mechanical properties. There can be measuring methods for this be used, as described for example in DIN 53455, DIN EN63, DIN 53453, DIN 52215, DIN 29053, DIN EN ISO 10534-1, EN 20527-1 / 2, DIN EN ISO 157 or ASTM C-384. Also the so-called Alpha cabin and the ISOKELL according to the worldwide Recognized Rieter standard can be used to determine comparative values be used. By an appropriate design of the nonwoven fabric as starting material and reshaping of the article can appropriate desired Properties are achieved.
Vorteilhafterweise sind die akustischen Eigenschaften des Artikels über Dicke, Dichte, E-Modul, Poisson-Zahl, Porösität und/oder Luftströmungswiderstand, der Filamente, des Vliesstoffes und/oder der Netzwerke der einzelnen Lagen bestimmt. Die Filamente können hierbei unterschiedliche Querschnitte oder unterschiedliche Materialien sein, welche unterschiedliche akustische Eigenschaften bewirken, indem sie Einfluss auf die Absorption oder Reflexion des Schalls nehmen.advantageously, are the acoustic properties of the article about thickness, density, modulus, Poisson's number, porosity and / or airflow resistance, the filaments, the nonwoven fabric and / or the networks of the individual Determined locations. The filaments can different cross sections or different materials which cause different acoustic properties by they influence the absorption or reflection of the sound.
Der erfindungsgemäße Artikel weist vorteilhafterweise unterschiedliche Dämmungs-, Absorptions- und/oder Reflexionseigenschaften in den einzelnen Lagen auf. Während in einer dichteren Außenlage eher eine Dämmung des Schalls erfolgen wird, wird die lockerere Zwischenlage und die zweite, in diesem Falle dann definiert poröse Außenlage eher zur Absorption des Schalls eingesetzt. Durch eine Gestaltung der einzelnen Lagen je nach individueller Aufgabe des Artikels oder einzelner Bereiche innerhalb des Artikels können diese unterschiedlichen Dämmungs-, Absorptions- und/oder Reflexionseigenschaften beeinflusst werden.Of the inventive article advantageously has different insulation, absorption and / or Reflection properties in the individual layers. While in a denser outer layer rather an insulation of the sound will be the looser liner and the second, in this case then defined porous outer layer rather for absorption used for the sound. By a design of the individual layers depending on the individual task of the article or individual areas within the article can these different insulation, Absorption and / or reflection properties are influenced.
Die Dämmungs-, Absorptions- und Reflexionseigenschaften der einzelnen Lagen, ausgehend von dem verwendeten Vliesstoff, und entsprechend den Anforderungen des Artikels sind bei der Herstellung des Artikels durch Veränderung der Netzwerke der einzelnen Lagen beeinflussbar. Es werden hierbei die Verbindungsstellen sowie die Lage der Filamente im Vergleich zu dem verwendeten Vliesstoff neu fixiert und erzeugen hierdurch geänderte Dämmungs-, Absorptions- und Reflexionseigenschaften.The Dämmungs-, Absorption and reflection properties of the individual layers, starting from the nonwoven used, and according to the requirements of Articles are in the making of the article by change the networks of the individual layers influenced. It will be here the joints as well as the location of the filaments in comparison newly fixed to the nonwoven fabric used and thereby produce modified Dämmungs-, Absorption and reflection properties.
Die mechanischen Eigenschaften des erfindungsgemäßen Artikels sind durch das E-Modul, Flächenträgheitsmoment, Zugfestigkeit, Biegefestigkeit, Schlagzähigkeit der Filamente und/oder der Netzwerke der Lagen bestimmt. Alle diese Parameter können bei dem erfindungsgemäßen Artikel durch die entsprechende Gestaltung des Vliesstoffes und die Umformung des Vliesstoffes in den Endartikel beeinflusst werden. Sie können je nach den Erfordernissen in dem Artikel vollständig oder bereichsweise in dem Artikel verändert werden. Der Vliesstoff beinhaltet bereits die grundsätzlichen Eigenschaften des Endartikels, welche bei der Herstellung des Endartikels sodann in die erforderliche Größe gebracht werden.The mechanical properties of the article according to the invention are determined by modulus of elasticity, area moment of inertia, tensile strength, flexural strength, impact strength of the filaments and / or the networks of the layers. All of these parameters can be influenced in the article according to the invention by the corresponding design of the nonwoven fabric and the deformation of the nonwoven fabric in the final article. They may be varied completely or partially in the article depending on the requirements in the article. The nonwoven fabric already contains the basic properties of the end article, which are used in the manufacture of the end article then be brought to the required size.
Die Netzwerke der einzelnen Lagen in dem Artikel bewirken eine Eigenstabilität des Artikels, so dass ein insbesondere in der Automobilindustrie gefordertes geringes Durchhängen des Artikels, häufig Sagging genannt, auch bei höheren Temperaturen, beispielsweise bei Temperaturen zwischen 80°C und 100°C erhalten wird. Desweiteren kann das Verhalten des Artikels durch die Wahl der Polymere beeinflusst werden.The Networks of the individual layers in the article cause an inherent stability of the article, so that a particularly required in the automotive industry low sagging of the article, often sagging called, even at higher Temperatures, for example, obtained at temperatures between 80 ° C and 100 ° C. becomes. Furthermore, the behavior of the article by choice the polymers are influenced.
Im Vergleich zu Artikeln des Standes der Technik beispielsweise mit gleicher Dicke und/oder gleichem Flächengewicht weist der erfindungsgemäße Artikel eine höhere Tiefziehfähigkeit auf. Insbesondere wenn der Vliesstoff in den Außenlagen lange Bereiche der Filamente, z.B. Schlaufen, aufweist, können diese beim Erwärmen gegeneinander verzogen und neu fixiert werden. Durch das Gegeneinander verziehen, welches in der einen Außenlage stärker als in der andere Außenlage erfolgt, kann der Artikel eine Form erhalten, welche weit von der ursprünglichen Lage des Halbzeuges abweicht und somit beispielsweise topfförmige Ausbuchtungen erhält, welche zur Befestigung des Artikels an einer Unterkonstruktion geeignet sind oder geometrischen Vorgaben anderer Bauteile zur besseren Raumnutzung folgen kann.in the Compared to articles of the prior art, for example with the same thickness and / or the same basis weight, the article of the invention a higher one Drawability on. In particular, when the nonwoven fabric in the outer layers long areas of Filaments, e.g. Loops, these can be when heating against each other warped and refastened. Forgiven by the opposite, which in the one outer layer stronger than in the other outer layer The article can be given a shape which is far from the original Position of the semi-finished product deviates and thus, for example, cup-shaped bulges receives which is suitable for fastening the article to a substructure or geometric specifications of other components for better use of space can follow.
Sind in dem Artikel Versteifungsbereiche, insbesondere Sicken, Rippen oder Augen, angeordnet, so kann der Artikel besonders gut befestigt, d.h. angeschraubt, werden. Außerdem wird die Eigenstabilität des Artikels weiter verstärkt, indem die Rippen entsprechend ausgeformt sind. Durch die Augen wird es ermöglicht, den Abstand des Artikels von einem Unterbau festzulegen. Dieser Abstand kann wichtig für die akustischen Eigenschaften des Artikels in eingebautem Zustand haben.are in the article stiffening areas, in particular beads, ribs or eyes, arranged, so the article can be attached particularly well, i.e. be screwed on. Furthermore becomes the intrinsic stability of the article, by the ribs are formed accordingly. It's through the eyes allows to set the distance of the article from a substructure. This Distance may be important for the acoustic properties of the article when installed to have.
Vorteilhafterweise sind zumindest einzelne Bereiche des Artikels, insbesondere die Verfestigungsbereiche des Artikels stärker komprimiert als Bereiche mit besseren akustischen Eigenschaften. Durch das stärkere Komprimieren wird eine definierte Befestigung des Artikels ermöglicht. Zwischen den einzelnen Fasern bzw. Filamenten sind weniger Freiräume, welche beispielsweise beim Anschrauben des Artikels an eine Unterkonstruktion undefiniert verändert werden würden. Komprimierte Bereiche können auch gezielt als Bereiche mit besseren Dämmungseigenschaften eingesetzt werden. In Bereichen mit besseren absorbierenden Eigenschaften ist ein voluminöseres Material vorteilhaft, um die Schallpegel besser reduzieren zu können.advantageously, are at least individual areas of the article, in particular the Solidification areas of the article more compressed than areas with better acoustic properties. By the stronger compression a defined attachment of the article is made possible. There are fewer free spaces between the individual fibers or filaments for example, when screwing the article to a substructure changed indefinitely would become. Compressed areas can also specifically used as areas with better insulation properties become. In areas with better absorbent properties is a bulkier Material advantageous to reduce the sound level better.
Der Artikel kann mehr oder weniger stark komprimiert werden um die erforderlichen Anforderungen erfüllen zu können. Dabei verändert sich insbesondere die Orientierung der Filamente in der Zwischenlage. Dabei kann es vorkommen, dass in stark komprimierten Bereichen des Artikels die Filamente in der Zwischenlage ähnlich den Filamenten in den Außenlagen eine ausgeprägte Orientierung in x-y-Richtung des Vliesstoffes aufweisen. In der Regel sind die unterschiedlichen Lagen aber dennoch bei genauer Analyse weiterhin erkennbar. Es ist möglich, dass in der Zwischenlage die Orientierung der Filamente beispielsweise vorzugsweise in y-Richtung verläuft, während die Filamente in den Außenlagen vorzugsweise in x-Richtung ausgerichtet sind.Of the Article can be more or less compressed to the required meet requirements to be able to. It changes in particular the orientation of the filaments in the intermediate layer. It may happen that in heavily compressed areas of the Article the filaments in the intermediate layer similar to the filaments in the outer layers a pronounced Having orientation in the x-y direction of the nonwoven fabric. In the Normally, however, the different layers are more accurate Analysis still recognizable. It is possible that in the liner For example, the orientation of the filaments is preferably in the y-direction, while the Filaments in the outer layers preferably aligned in the x direction are.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines geformten Artikels aus einem Vliesstoff mit einer Vielzahl von Filamenten wird der Vliesstoff als Halbzeug in eine Form eingelegt, die Form geschlossen, und der Vliesstoff unter einer vorbestimmten Temperatur einer vorbestimmten Verformungskraft bzw. einem vorbestimmten Verformungsdruck ausgesetzt wird. Anschließend wird die Form zur Entnahme des geformten Artikels geöffnet. Die Filamente des Vliesstoffes sind in mindestens einer ersten Außenlage, vorzugsweise in einer zweiten Außenlage und in einer Zwischenlage des Vliesstoffes angeordnet. Der Vliesstoff bildet in der Zwischenlage, vorzugsweise in jeder einzelnen der Lagen, ein Netzwerk aus den Filamenten, wobei die einzelnen Filamente andere der Filamente berühren und dabei eine Vielzahl von Berührungsstellen bilden. Die Filamente sind an vielen der Berührungsstellen miteinander verbunden. Das Netzwerk der Zwischenlage weist eine druckstabile Struktur auf, welche zumindest in z-Richtung einem Druck entgegenwirkt, so dass der Vliesstoff durch eine Stabilisierung wenigstens einer der Außenlagen biegesteif ist.at the method according to the invention for producing a molded article from a nonwoven fabric with a variety of filaments, the nonwoven fabric as a semi-finished in a mold inserted, the mold closed, and the nonwoven under a predetermined temperature of a predetermined deformation force or a predetermined deformation pressure is exposed. Subsequently, will opened the mold for removal of the molded article. The filaments of the nonwoven fabric are in at least a first outer layer, preferably in one second outer layer and arranged in an intermediate layer of the nonwoven fabric. The nonwoven fabric forms in the intermediate position, preferably in each one of the Layers, a network of filaments, with individual filaments touch others of the filaments and doing a variety of points of contact form. The filaments are interconnected at many of the points of contact. The network of the intermediate layer has a pressure-stable structure, which counteracts a pressure at least in the z-direction, so that the nonwoven fabric by stabilizing at least one of the outer layers is rigid.
Durch den Einfluss der Temperatur und der Verformungskraft bzw. dem Verformungsdruck an den Berührungsstellen werden Verbindungen neu geformt und der Vliesstoff in der durch die Form vorgegebenen Gestalt fixiert. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird mit Hilfe eines vordefinierten Halbzeuges in Form eines Vliesstoffes mit einer Zwischenlage und einer oder zwei Außenlagen ein geformter Artikel mit besonders hoher Stabilität und Gestaltungsfreiheit geschaffen. Das Halbzeug nimmt dabei die durch die Form vorgegebene Gestalt an. Der dabei entstehende Artikel wird in dieser Form fixiert, indem durch die Temperatur und die auf die Verbindungsstellen einwirkenden Verformungsdrücke bzw. die Verformungskräfte die Verbindungsstellen des Halbzeuges mehr oder weniger gelöst und in der neuen Form nach dem Abkühlen wieder fixiert werden. Durch die Temperatur und die auf die Verbindungsstellen einwirkenden Verformungsdrücke bzw. Verformungskräfte werden die Verbindungsstellen weich oder vollständig gelöst. Durch das Formen des Halbzeuges entstehen neue oder andersartige Berührungsstellen, welche nach dem Abkühlen des Artikels wieder aushärten und damit den Artikel in der neuen Form halten. Je nach dem wie stark das Halbzeug in der Form komprimiert wird, entsteht ausgehend von dem Vliesstoff ein mehr oder weniger dickes Produkt mit unterschiedlichen Eigenschaften. Während es an den stärker komprimierten Stellen beispielsweise geeignet ist, an eine Unterkonstruktion angeschraubt zu werden, kann das Produkt an den weniger stark komprimierten Stellen dafür ausgelegt werden, dass es besonders gute mechanische oder akustische Eigenschaften beinhaltet. Es ist damit ein Artikel herstellbar, welcher ausgehend von einem einfachen und gleichförmigen Halbzeug ein Produkt mit unterschiedlichen Eigenschaften in verschiedenen Bereichen des Produktes erzeugt. Auch in den Bereichen, welche im wesentlichen für akustische Belange zuständig sind, ist durch die netzwerkartige Struktur der Zwischenlage eine überaus hohe Stabilität vorhanden, welche eine Vielzahl von neuen Einsatzzwecken für den Artikel eröffnet.As a result of the influence of the temperature and the deformation force or the deformation pressure at the contact points, compounds are reshaped and the nonwoven fabric is fixed in the form predetermined by the shape. With the aid of a predefined semifinished product in the form of a nonwoven fabric with an intermediate layer and one or two outer layers, the method according to the invention creates a shaped article with particularly high stability and design freedom. The semifinished product assumes the shape given by the shape. The resulting article is fixed in this form by the connection points of the semifinished product are more or less solved by the temperature and acting on the joints deformation pressures and the deformation forces and fixed again in the new form after cooling. Due to the temperature and the deformation pressures acting on the connection points or deformation forces, the joints are soft or completely dissolved. By forming the semi-finished produce new or different contact points, which after cooling the Ar cure again and thus keep the article in the new form. Depending on how much the semifinished product is compressed in the mold, starting from the nonwoven fabric, a more or less thick product with different properties is produced. While at the more compressed locations, for example, it is suitable to be bolted to a substructure, the product may be designed at the less compressed locations to include particularly good mechanical or acoustic properties. It is thus an article to produce, which produces starting from a simple and uniform semi-finished product with different properties in different areas of the product. Even in the areas which are essentially responsible for acoustic concerns, the network-like structure of the intermediate layer provides a very high stability, which opens up a multitude of new uses for the article.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn in dem Herstellungsverfahren ein Vliesstoff mit Bikomponenten-Filamenten oder Bikonstituenten-Filamenten, insbesondere aus thermoplastischen Materialkombinationen, beispielsweise aus PET, PBT, PP, PE oder PA als eine Strukturkomponente und CoPET, CoPBT, PP oder PE als eine Klebekomponente der Filamente verwendet wird. Die Strukturkomponente und die Klebekomponente weisen vorzugsweise unterschiedliche Schmelztemperaturen auf und können hierdurch gezielt durch die Einstellung einer bestimmten Dampftemperatur weich gemacht werden. So ist es möglich, dass das beispielsweise verwendete PET noch relativ fest ist, während das korrespondierende Co-PET bereits zu schmelzen beginnt. Sind die Berührungsstellen mit dem Co-PET verbunden, so können sie bei der entsprechenden Schmelztemperatur des Co-PETs gelöst werden und in eine neue Position gebracht werden. Nach dem Abkühlen unter die Schmelztemperatur verfestigt sich das Co-PET wieder und fixiert die Berührungsstelle in ihrer neuen Position. Die neue Verbindung der Berührungsstellen kann eine andere Größe, Festigkeit und/oder einen anderen Winkel der miteinander verbundenen Filamente aufweisen. Auch ist es möglich, die Anzahl der Verbindungen der Berührungsstellen zu vergrößern oder zu verkleinern, je nach Anforderungen des Endproduktes.Especially It is advantageous if in the manufacturing process, a nonwoven fabric with bicomponent filaments or biconstituent filaments, in particular from thermoplastic material combinations, for example PET, PBT, PP, PE or PA as a structural component and CoPET, CoPBT, PP or PE used as an adhesive component of the filaments becomes. The structural component and the adhesive component preferably have different melting temperatures and can be targeted by the setting of a certain steam temperature are softened. So Is it possible, that the PET used, for example, is still relatively strong, while the corresponding co-PET already begins to melt. Are the contact points connected to the Co-PET, so can they are dissolved at the corresponding melting temperature of the Co-PET and be moved to a new position. After cooling under the melting temperature, the co-PET solidifies again and fixed the point of contact in her new position. The new connection of the contact points may be a different size, strength and / or have a different angle of the interconnected filaments. Also, it is possible the Number of connections of the contact points to enlarge or to shrink, depending on the requirements of the final product.
Vorteilhafterweise wirkt die Temperatur und/oder der Verformungsdruck bzw. die Verformungskraft weniger als 60 s auf den Vliesstoff ein. Dies sorgt für ein schnelles Verformen des Vliesstoffes und dadurch zu einem kostengünstigen Herstellungsprozess.advantageously, the temperature and / or the deformation pressure or the deformation force acts less than 60 s on the nonwoven fabric. This ensures a fast Deforming the nonwoven fabric and thereby a cost-effective Manufacturing process.
Zum Schmelzen zumindest eines der Polymere des Filaments ist es vorteilhaft, wenn die aufgebrachte Temperatur im Bereich der Schmelztemperatur dieses Polymers aufweist. Zumindest soll die Temperatur unterhalb der Schmelztemperatur des zweiten Polymers des Filaments sein, um die grundsätzliche Struktur des Vliesstoffes aufrechtzuerhalten. Selbstverständlich ist es auch möglich, anstelle von Filamenten mit unterschiedlichen Materialien auch ein Monofilament zu verwenden, welches mit schmelzbaren Klebern verbunden ist. Die Temperatur wird dann so eingestellt, dass der Kleber und nicht das Monofilament schmilzt.To the Melting at least one of the polymers of the filament it is advantageous when the applied temperature is in the range of the melting temperature comprising this polymer. At least the temperature should be below the melting temperature of the second polymer of the filament to the fundamental Maintain structure of the nonwoven fabric. Of course it is it also possible instead of filaments with different materials too To use monofilament, which is connected with fusible adhesives is. The temperature is then adjusted so that the glue and does not melt the monofilament.
Vorteilhafterweise wird die Temperatur dadurch eingebracht, dass heißer Dampf in die Form eingeleitet wird, nachdem sie geschlossen wurde und aus dieser wieder entlassen wird, bevor sie geöffnet wird. Die erforderliche Temperatur ist hierdurch schnell und kostengünstig zu erzeugen.advantageously, the temperature is introduced by that hot steam is introduced into the mold after it has been closed and is released from this before it is opened. The required Temperature is thereby produced quickly and inexpensively.
Wird die Form gasdicht verschlossen, so ist eine gleichmäßige Erhitzung des Halbzeuges zu erzielen und der Dampf kann in der Form zumindest zeitweise während des Umformvorganges gleichmäßig gehalten werden.Becomes the mold is sealed gas-tight, so is a uniform heating of the semi-finished product and the steam can be in the mold at least temporarily while held uniformly the forming process become.
Um eine besonders schnelle Herstellung des Artikels zu erreichen, wird die Form unmittelbar nach dem Entlassen des Dampfes aus der Form geöffnet und der Artikel unmittelbar nach dem Öffnen der Form aus der Form entnommen.Around To achieve a particularly fast production of the article is the mold immediately after the release of the steam from the mold opened and the article immediately after opening the mold from the mold taken.
Durch die Kompression des Halbzeuges wird insbesondere das Netzwerk der Zwischenlage komprimiert. Dieses ursprünglich im Vergleich zu den Außenlage lockerere Netzwerk wird durch die Form mehr oder weniger zusammengepresst und bestimmt somit die Außenkontur des Artikels, wobei es weiterhin die Außenlagen stabilisiert und somit zu einem insgesamt stabilen Artikel führt.By the compression of the semifinished product is in particular the network of Liner compressed. This originally compared to the backsheet looser network is more or less compressed by the shape and thus determines the outer contour of the article, while still stabilizing the outer layers and thus leads to an overall stable article.
Um besonders schnell eine der Komponenten des Halbzeuges schmelzen zu können, ist es vorteilhaft, wenn die Form vor dem Einlegen des Vliesstoffes in die Form vorgeheizt wird. Hierdurch wird ein schnellerer Wärmeübergang in den Vliesstoff bewirkt, wodurch der Umformvorgang noch schneller durchführbar ist. Zusätzliche Materialien können vor dem Umformvorgang und/oder auch nach dem Umformvorgang oder durch weitere nachträgliche Prozessschritte aufgebracht werden. Sie können ebenso auf den noch als Halbzeug vorliegenden Vliesstoff als auch während des Umformvorganges aufgebracht werden. Der Vliesstoff kann innerhalb der Form oder vor dem Einlegen in die Form auf die erforderliche Umformtemperatur gebracht werden.Around especially quickly melt one of the components of the semifinished product to be able to It is advantageous if the mold before inserting the nonwoven fabric is preheated in the mold. This results in a faster heat transfer effected in the nonwoven fabric, whereby the forming process is carried out even faster. additional Materials can before the forming process and / or after the forming process or by additional subsequent Process steps are applied. You can as well on the still Semi-finished nonwoven fabric can be applied as well as during the forming process. The nonwoven fabric can be used inside the mold or before inserting in the mold is brought to the required forming temperature.
Die folgenden Beschreibungen des erfindungsgemäßen Vliesstoffes und seiner Vorteile, ebenso wie die vorteilhaften Ausgestaltungen des Vliesstoffes sind auch auf das mit diesem Vliesstoff hergestellte fertige Endprodukt übertragbar. Der aus dem Vliesstoff hergestellte geformte Artikel beinhaltet weitgehend noch die Vorteile des Halbzeuges. Es ist daher durchaus vorteilhaft bereits bei der Herstellung des Halbzeuges die später in dem fertigen Artikel geforderten Produkteigenschaften zumindest ansatzweise einzubringen. Bei der Herstellung des Artikels können diese Eigenschaften dann weiter abgewandelt, beispielsweise verstärkt oder abgeschwächt werden.The following descriptions of the nonwoven fabric according to the invention and its advantages, as well as the advantageous embodiments of the nonwoven fabric, can also be applied to the finished end product produced with this nonwoven fabric. The out molded articles made of the nonwoven largely still have the advantages of the semifinished product. It is therefore quite advantageous to introduce at least some of the product properties required later in the finished article during the production of the semi-finished product. In the manufacture of the article, these properties can then be further modified, for example reinforced or attenuated.
Der erfindungsgemäße Vliesstoff besteht aus einer Vielzahl von Filamenten mit einer ersten Außenlage, einer zweiten Außenlage und einer Zwischenlage, wobei sich jedes der Filamente in zumindest zwei, vorzugsweise allen drei der Lagen befindet und der Vliesstoff eine flächige Erstreckung in x- und y-Richtung sowie eine Dicke in z-Richtung aufweist. Erfindungsgemäß bildet der Vliesstoff in der Zwischenlage, vorzugsweise in jeder einzelnen der Lagen ein Netzwerk aus den Filamenten, wobei die einzelnen Filamente andere der Filamente berühren und dabei eine Vielzahl von Berührungsstellen bilden. Die Filamente sind an vielen der Berührungsstellen miteinander verbunden. Das Netzwerk der Zwischenlage weist eine druckstabile Struktur zumindest in z-Richtung auf. Die Struktur ist derart ausgelegt, dass sie zumindest in z-Richtung einem Druck entgegenwirkt, so dass der Vliesstoff durch eine Stabilisierung wenigstens einer der Außenlagen biegesteif ist. Die Außenlage ist dabei so stabil, dass sie nur bei vergleichsweise großen Kräften gebogen oder gar geknickt werden kann. Sie ist durch die Struktur der Zwischenlage insbesondere gegen Knicken stabilisiert. Hierdurch wird ein Vliesstoff erhalten, der auch bei größeren Abstützabständen als bei vergleichbaren Vliesstoffen des Standes der Technik eigenstabil ist und sich weniger stark durchbiegt oder gar einknickt.Of the Nonwoven fabric according to the invention consists of a multitude of filaments with a first outer layer, a second outer layer and an intermediate layer, wherein each of the filaments in at least two, preferably all three of the layers and the nonwoven fabric a plane Extension in the x and y direction and a thickness in the z direction having. Forms according to the invention the nonwoven fabric in the intermediate layer, preferably in each individual the layers form a network of filaments, with the individual filaments touch others of the filaments and doing a variety of points of contact form. The filaments are interconnected at many of the points of contact. The network of the intermediate layer has a pressure-stable structure at least in the z direction. The structure is designed such that it at least counteracts a pressure in the z direction, so that the nonwoven fabric by stabilizing at least one of the outer layers is rigid. The outer layer is so stable that they are bent only with comparatively large forces or even be kinked. It is through the structure of the liner especially stabilized against kinking. This will be a nonwoven fabric obtained, even at larger Abstützabständen than is inherently stable in comparable nonwovens of the prior art and less flexes or even buckles.
Durch die verschiedenen Lagen des Vliesstoffes, welche durch die Filamente miteinander verbunden sind, wird bereits eine gewisse Grundfestigkeit des Vliesstoffes erzeugt. Eine Trennung der einzelnen Lagen wird durch die Erstreckung der Filamente in die einzelnen Lagen hinein und durch die damit geschaffene Verbindung der drei Lagen vermieden. Zur Steigerung dieser Festigkeit wird nunmehr noch vorgesehen, dass sich die Filamente in den einzelnen Lagen Punkt- oder linienförmig berühren und an vielen dieser Berührungsstellen miteinander verbunden sind. Hierdurch wird ein stabiles Netzwerk, man kann es auch als Matrix bezeichnen, gebildet, bei welchem sehr kurze Filamentabschnitte zwischen den einzelnen Berührungsstellen entstehen. Dadurch, dass die Filamentabschnitte sich somit gegenseitig auf relativ kurzen Längen abstützen, wird ein stabiles Netzwerk, in Art eines Raumfachwerkes, erhalten, welches insgesamt einen stabilen Vliesstoff ergibt. Der Vliesstoff wirkt durch das stabile Netzwerk insbesondere der Zwischenlage einer Deformation aus einem vorgegebenen Zustand entgegen, da die einzelnen freien Filamentabschnitte sehr kurz sind und die Filamente in den einzelnen Lagen sich gegenseitig abstützen. Die bei einer Deformation des Vliesstoffes erforderliche Biegung der einzelnen Filamentabschnitte ist somit nur unter größerem Kraftaufwand und Biegung einer Vielzahl von Filamentabschnitten möglich. Die Matrix der Zwischenlage weist eine druckstabile Struktur zumindest in z-Richtung auf und stützt damit auch die beiden Außenlagen. Diese Außenlagen werden durch die stabile Zwischenlage in ihrer Position gehalten und ergeben insgesamt einen stabilen Vliesstoff, da sie daran gehindert werden bei einer entsprechenden Belastung einzuknicken. Es wird damit ein Vliesstoff erhalten, welcher besonders gut für technische Anwendungen geeignet ist, da er bereits eine große Eigenstabilität aufweist. Der Vliesstoff kann daher auch über größere Bereiche freitragend verwendet werden.By the different layers of the nonwoven, which through the filaments are already connected to each other, already a certain basic strength produced of the nonwoven fabric. A separation of the individual layers becomes by the extension of the filaments into the individual layers and avoided by the thus created connection of the three layers. To increase this strength is now still provided that the filaments in the individual layers point or line touch and at many of these points of contact connected to each other. This will create a stable network, one can also call it a matrix, formed, in which very short filament sections between the individual contact points arise. Characterized in that the filament sections thus mutually on relatively short lengths will support a stable network, in the manner of a space framework obtained, which overall results in a stable nonwoven fabric. The nonwoven fabric works through the stable network, in particular the intermediate layer of a deformation contrary to a given condition, as the individual free Filament sections are very short and the filaments in the individual Layers support each other. The bending required for a deformation of the nonwoven fabric the individual filament sections is thus only under greater effort and bending a plurality of filament sections possible. The Matrix of the intermediate layer has a pressure-stable structure at least in the z direction and supports so that the two outer layers. These outer layers are held in position by the stable intermediate layer and result in a sturdy nonwoven fabric as a whole because it prevents them will buckle at a corresponding load. It will to obtain a nonwoven which is particularly good for technical Applications is suitable because it already has a great inherent stability. The nonwoven fabric can therefore also over larger areas be used self-supporting.
Vorteilhafterweise ist der erfindungsgemäße Vliesstoff ein Halbzeug, das zu einem Endprodukt weiterverarbeitbar ist. Durch eine gezielte Formgebung, des Vliesstoffes kann beispielsweise durch Kanten oder Sicken die Tragfähigkeit des Vliesstoffes weiter erhöht werden. Dabei können auch zusätzliche Verbindungen an den Berührungsstellen geschaffen werden. Die vielen verbundenen Berührungsstellen des Halbzeuges dienen als guter Ausgangszustand für die Stabilität des Endproduktes. Die Weiterverarbeitung des Halbzeuges kann auch dadurch erfolgen, dass der Vliesstoff an einigen Stellen gepreßt wird und Verbindungsstellen in diesem Zustand in neuer Form und/oder anderer Anzahl dauerhaft geschaffen werden. Das Endprodukt weist damit unterschiedliche Dicken und Festigkeiten auf. Der Vliesstoff ist hierdurch vielfältig einsetzbar und ergibt ein stabiles Produkt, das unter anderem wärme- oder schalldämmende Eigenschaften aufweist. Die Oberflächen des Endproduktes kann hierdurch ebenfalls mit hoher Festigkeit erzeugt werden.advantageously, is the nonwoven fabric according to the invention a semi-finished, which is weiterverarbeitbar to a final product. By a targeted shaping of the nonwoven fabric, for example, by edges or crimping the load capacity of the nonwoven further increased become. It can also additional Connections at the points of contact be created. The many connected contact points of the semi-finished product serve as a good starting point for the stability of the end product. The Further processing of the semifinished product can also take place in that the nonwoven fabric is pressed in some places and joints in this state in new form and / or other number permanent be created. The end product thus has different thicknesses and strengths on. The nonwoven fabric can be used in a variety of ways and gives a stable product, which, among other things, heat or sound insulating properties having. The surfaces The end product can thus also be produced with high strength become.
Vorteilhafterweise haben die Netzwerke der Außenlagen zumindest in x-/y-Richtung eine zug- und druckstabile Struktur. Diese Struktur unterstützt die Möglichkeit ein Halbzeug und später ein Endprodukt herzustellen, das eine hohe Eigenstabilität aufweist und über große Flächen selbsttragend eingesetzt werden kann. Werden die Außenlagen zug- und druckstabil „maßgeschneidert", so erzeugen sie zusammen mit der druckstabilen Zwischenlage ein sehr stabiles Vlies.advantageously, have the networks of the outside layers at least in the x / y direction a tensile and pressure stable structure. This structure supports the possibility a semi-finished product and later to produce a final product that has high intrinsic stability and over size surfaces self-supporting can be used. Be the outer layers tensile and pressure stable "tailored", so they produce together with the pressure stable intermediate layer a very stable fleece.
Ein großer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist es, dass die Netzwerke der einzelnen Lagen je nach Anforderungen des Halbzeuges oder des Endproduktes ausgebildet werden können. Sie können auch weitgehend unabhängig voneinander ausgebildet werden, so dass ein Halbzeug geschaffen wird, das die individuellen Anforderungen des Fertigproduktes optimal erfüllen kann.A great advantage of the present invention is that the networks of the individual layers can be formed depending on the requirements of the semifinished product or of the end product. They can also be formed largely independently of each other, so that created a semi-finished product which optimally meets the individual requirements of the finished product.
Wirken die einzelnen Netzwerke einer Deformation des Vliesstoffes aus dem vorgegebenen Zustand entgegen, sind sie also derart ausgebildet, dass die einzelnen Matrizen je nach zu erwartender Krafteinwirkung gerade dieser zu erwartenden Kraft widerstehen können, so wird ein Produkt geschaffen, dass bei minimalem Materialeinsatz eine optimale Festigkeit erhält.Act the individual networks of a deformation of the nonwoven fabric from the given condition contrary, so they are designed such that the individual matrices depending on the expected force just To be able to withstand this expected force, a product is created that optimum material strength with minimal use of material.
Der Vliesstoff erhält bereits dadurch eine gesteigerte Stabilität und Festigkeit, dass die Filamente in der Zwischenlage miteinander zu einem Netzwerk bzw. einer Matrix verbunden sind. Diese Festigkeit kann nochmals gesteigert werden, wenn die Filamente auch in einer oder jeder der Außenlagen zu einem Netzwerk miteinander verbunden sind. Somit unterstützen sich die Filamente gegenseitig bei der Aufnahme von auf den Vliesstoff einwirkenden Kräften. Dies wird bei den meisten erfindungsgemäßen Vliesstoffen der Fall sein. Es ist aber auch möglich, dass eine oder beide Außenlage/n in dem Vliesstoff bereits derartig behandelt, verarbeitet bzw. hergestellt sind, dass sie filmartig das Netzwerk der Zwischenlage bedecken.Of the Nonwoven receives already by an increased stability and strength that the Filaments in the intermediate layer to each other to a network or connected to a matrix. This strength can be increased again if the filaments are also in one or each of the outer layers connected to a network. Thus support themselves the filaments mutually ingesting on the nonwoven fabric acting forces. This will be the case for most nonwovens of the invention. But it is also possible that one or both outside situation (s) already treated, processed or manufactured in the nonwoven fabric are that they cover the network of the liner like a film.
Vorteilhafterweise erstreckt sich der Vliesstoff flächig. Dies ist die ideale Form, wenn der Vliesstoff als Halbzeug für die weitere technische Anwendung Verwendung finden soll. Die Fläche kann eben oder auch einfach oder mehrfach gebogen sein. Es kann bereits bei der Herstellung des Vliesstoffes eine gewisse Grundform in den Querschnitt der Vliesstoffbahn eingebracht werden. Aus der flächigen Halbzeugform des erfindungsgemäßen Vliesstoffes ergibt sich eine Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten und Weiterverarbeitungsmöglichkeiten, wie sie bei technischen Anwendungen bekannt sind. Selbstverständlich schließt die Verwendung des Vliesstoffes nichttechnische Anwendungen nicht aus, wenn die entsprechenden starren Materialeigenschaften des Vliesstoffes für diese anderen Anwendungen nicht stören oder sogar hilfreich sind.advantageously, the nonwoven fabric extends flat. This is the ideal shape when the nonwoven fabric as a semi-finished for the further technical application should be used. The area can just or simply bent one or more times. It already can in the production of the nonwoven fabric a certain basic shape in the Cross section of the nonwoven web are introduced. From the flat semi-finished product the nonwoven fabric according to the invention results in a variety of applications and processing options, as they are known in technical applications. Of course, the use concludes Non-technical applications of nonwoven fabric, if the corresponding rigid material properties of the nonwoven fabric for these other applications do not bother or even helpful.
Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn der Vliesstoff derart ausgebildet ist, dass die Filamente in den Außenlagen im wesentlichen in x- und y-Richtung des Vliesstoffes orientiert sind. Die Filamente in der Zwischenlage weisen im Vergleich zu den Filamenten in den Außenlagen eine stärker ausgeprägte Orientierung in z-Richtung des Vliesstoffes auf. Durch das Zusammenwirken der längs- und querorientierten Filamente in den einzelnen Matrizen wird eine bereits stabile Grundstruktur des Vliesstoffes erhalten, welche durch die erfindungsgemäße Verbindung der Filamente an ihren Berührungsstellen eine ganz besonders stabile Ausbildung des Vliesstoffes bewirkt. Durch die Ausrichtung der Filamente in der Matrix der Außenlagen wird eine Stabilität des Vliesstoffes in x- und/oder y-Richtung erhalten. Die mehr in z-Richtung ausgerichteten Filamente der Matrix der Zwischenlage sorgen für eine Stabilität des Vliesstoffes orthogonal, also in z-Richtung zur Oberfläche des Vliesstoffes. Außerdem hält die Matrix der Zwischenlage die Matrizen der Außenlagen in Form. Der Vliesstoff wird somit sehr stabil gegenüber Zug-, Druck- und/oder Scherkräften, welche aus verschiedenen Richtungen auf den Vliesstoff einwirken. Durch die Verbindung der Filamente an ihren Berührungsstellen wird darüber hinaus bewirkt, dass ein Verschieben der einzelnen Filamente gegeneinander auf Grund von Scherkräften, die auf den Vliesstoff einwirken, erschwert wird, so dass hierdurch eine besonders hohe Stabilität des Vliesstoffes erzielt wird. Die Orientierungen der Filamente in den Außenlagen und der Zwischenlage gehen selbstverständlich allmählich ineinander über, so dass die Orientierung in z-Richtung der Filamente in der Zwischenlage am ausgeprägtesten in der Mitte der Zwischenlage in Erscheinung treten wird.All it is particularly advantageous if the nonwoven fabric is formed in this way is that the filaments in the outer layers substantially in x and y direction of the nonwoven fabric are oriented. The filaments in the intermediate position, in comparison to the filaments in the outer layers a stronger one pronounced orientation in the z-direction of the nonwoven fabric. Through the interaction of along- and transverse oriented filaments in the individual matrices becomes a already stable basic structure of the nonwoven obtained, which by the compound of the invention the filaments at their points of contact a particularly stable formation of the nonwoven fabric causes. By aligning the filaments in the matrix of the outer layers becomes a stability of the nonwoven fabric in the x and / or y direction. The more in z-direction aligned filaments of the matrix of the intermediate layer take care of a stability of the nonwoven fabric orthogonal, ie in the z direction to the surface of the Nonwoven. Furthermore Hold the Matrix of the liner the matrices of the outer layers in the form. The nonwoven fabric is thus very stable compared Tensile, compressive and / or shear forces, which act on the nonwoven fabric from different directions. By the connection of the filaments at their points of contact is beyond causes a shifting of the individual filaments against each other Cause of shear, which act on the nonwoven fabric is made difficult, so that thereby a particularly high stability of the nonwoven fabric is achieved. The orientations of the filaments in the outer layers and Of course, the interlayer gradually merge, so that the orientation in the z-direction of the filaments in the intermediate layer most pronounced in the middle of the liner will appear.
Wenn sich die Filamente in den Außenlagen in x-Richtung mindestens 3-mal der Dicke des Vliesstoffes, vorzugsweise ein Mehrfaches davon, beispielsweise 10- oder 20-mal der Dicke des Vliesstoffes erstrecken, so wird in ganz besonders vorteilhafter Weise bewirkt, dass eine hohe Festigkeit des Vliesstoffes erzeugt wird. Die Filamente bilden in den Netzwerken der Außenlagen Schlaufen, deren Längen die genannten Mindestwerte aufweisen. Hierdurch entstehen verbundene Berührungsstellen der Filamente in dem Netzwerk, welche einen besonders guten Zusammenhalt der Filamente erzeugen. Auch der aus einem solchen Vliesstoff geformte Artikel weist eine große Festigkeit und Verformbarkeit auf, da die Filamente in den Außenlagen auch bei einer Verformung des Vliesstoffes, beispielsweise beim Tiefziehen des Vliesstoffes immer noch gut zusammenhalten und genügen Überlappung aufweisen. In stark in z-Richtung verformten Gebieten des Artikels kann die Erstreckung der Filamente in den Außenlagen durch den hohen Verzug auch geringer als das 3-fache der Dicke des Vliesstoffes sein.If the filaments in the outer layers in x direction at least 3 times the thickness of the nonwoven fabric, preferably a multiple of this, for example, 10 or 20 times the thickness of the Nonwoven extend, so is particularly advantageous Way causes a high strength of the nonwoven produced becomes. The filaments form in the networks of the outer layers Loops, their lengths have the stated minimum values. This creates connected contact points the filaments in the network, which is a particularly good cohesion create the filaments. Also formed from such a nonwoven fabric Article has a big one Strength and deformability due to the filaments in the outer layers even with a deformation of the nonwoven fabric, for example, during deep drawing of the nonwoven fabric still stick together well and overlap exhibit. In strong in the z direction deformed areas of the article may be the extension of the filaments in the outer layers due to the high distortion also less than 3 times the thickness of the Be nonwoven fabric.
Vorteilhafterweise stützen sich Filamentabschnitte einer Lage an Filamentabschnitten einer benachbarten Lage ab. Werden sie auch an solchen Berührungsstellen miteinander verbunden wird eine Verschiebung der beiden Außenlagen gegeneinander wirkungsvoll erschwert. Die einzelnen Lagen haften somit fest aneinander, wodurch ein sehr widerstandsfähiger Vliesstoff erhalten wird. Durch den besseren Zusammenhalt der einzelnen Lagen wird auf diese Weise nicht nur vermieden, dass die beiden Außenlagen auseinander gezerrt werden können, sondern auch die Gesamtstabilität des Vliesstoffes wird vergrößert.advantageously, support filament sections of a layer of filament sections of a adjacent location. Will they also be at such points of contact connected to each other is a shift of the two outer layers effective against each other. The individual layers adhere thus firmly together, creating a very resistant nonwoven fabric is obtained. Due to the better cohesion of the individual layers This way not only avoids the two outer layers but can be pulled apart also the overall stability of the nonwoven fabric is increased.
Um Kräfte aus allen Richtungen aufnehmen zu können, ist das Netzwerk dreidimensional ausgebildet. Die einzelnen Filamentabschnitte stützen sich hierdurch nach allen Richtungen ab und bewirken eine gleichmäßige Widerstandskraft des Vliesstoffes bzw. des daraus hergestellten Artikels.Around personnel from all directions, the network is three-dimensional educated. The individual filament sections are thereby supported by all Directions and cause a uniform resistance of the nonwoven fabric or the article made from it.
Die einzelnen Filamentabschnitte widersetzen sich einer Deformation des Vliesstoffes aufgrund der Verstärkung durch die mit ihnen verbundenen anderen Filamentabschnitte in allen Richtungen. Der Vliesstoff wird somit resistent gegen Druck- und Zugbelastungen und erhält eine große Eigenstabilität.The individual filament sections resist deformation of the nonwoven fabric due to the reinforcement by the associated with them other filament sections in all directions. The nonwoven will thus resistant to compressive and tensile loads and receives a size Inherent stability.
Insbesondere wird mit dem erfindungsgemäßen Vliesstoff erreicht, dass sich Filamentabschnitte einer Durchbiegung aufgrund der Verstärkung durch die mit ihnen verbundenen anderen Filamentabschnitte widersetzen. Die Filamentabschnitte sind in der Regel kurz abgestützt, so dass besonders knickstabile Stäbe in Form der Filamentabschnitte erreicht werden. Auch dadurch, dass nicht nur punktförmige Verbindungen, sondern auch linienförmige Verbindungen der Filamentabschnitte an ihren Berührungsstellen entstehen, werden Verstärkungen der einzelnen Filamentabschnitte im Hinblick auf ihren Gesamtquerschnitt erhalten. Auch dies dient dem Widerstand gegen Deformation oder Durchbiegung des gesamten Vliesstoffes und des Artikels.Especially is with the nonwoven fabric according to the invention ensures that filament sections of a deflection due the reinforcement oppose through the other filament sections connected to them. The filament sections are usually supported short, so that particularly kink-resistant bars be achieved in the form of filament sections. Also because of that not just punctual connections, but also linear Connections of the filament sections arise at their points of contact are reinforcements the individual filament sections with respect to their total cross section receive. This also serves the resistance to deformation or Deflection of the entire nonwoven fabric and the article.
Vorteilhafterweise ist der Vliesstoff derart ausgebildet, dass das Netzwerk einer lokalen Längenausdehnung mindestens einer Außenlage, welche bei der Durchbiegung des Vliesstoffes aus dem vorgebebenen Zustand vorkommen müsste, entgegenwirkt. Die eine oder beide Außenlagen wirken damit als versteifendes Element des Vliesstoffes. Das Flächenträgheitsmoment wird durch den erfindungsgemäßen Aufbau gegenüber einem herkömmlichen Vliesstoff erhöht. Der daraus hergestellte Artikel weist dadurch eine hohe Eigenstabilität auf und wird auch bei großen Abstützabständen und keinen oder wenigen Verstärkungen den beispielsweise im Automobilbau zulässigen und vorgegebenen Durchhang erfüllen.advantageously, the nonwoven fabric is formed such that the network of a local Linear expansion at least one outer layer, which at the deflection of the nonwoven fabric from the vorgebebenen Condition would have to occur counteracts. The one or both outer layers thus act as stiffening Element of the nonwoven fabric. The area moment of inertia is due to the structure of the invention across from a conventional nonwoven fabric elevated. The article produced therefrom thus has a high intrinsic stability and will be great too Abutment distances and no or few reinforcements meet the permissible for example in the automotive industry and given sag.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Netzwerk derart gestaltet ist, dass es einer Zugkraft und/oder einer Scherkraft und damit einer lokalen Längenausdehnung in einer beliebigen Richtung entgegenwirkt. Es wird damit ein reißfester Vliesstoff erzeugt, welcher darüber hinaus nur unter relativ großem Kraftaufwand verformbar ist. Insbesondere wird bewirkt, dass der Vliesstoff zumindest sein Eigengewicht über eine größere Fläche hinweg ohne bedeutende Durchbiegung oder Verformung trägt. Dies wird durch den einerseits lockeren Aufbau insbesondere der Zwischenlage und dem dadurch erzielbaren geringen Flächengewicht bei gleichzeitiger innerer Aussteifung des Vliesstoffes erhalten. Der Vliesstoff wird dadurch auch gegenüber einer Druckkraft stabil, welche zu einem großen Teil durch die vernetzte Zwischenlage aufgenommen wird.Especially It is advantageous if the network is designed such that it is a tensile force and / or a shearing force and thus a local longitudinal expansion counteracts in any direction. It will be a tear resistant Nonwoven produced, which over it out only under relatively large Force is deformable. In particular, it causes the Nonwoven fabric at least its own weight over a larger area without significant Bending or deformation contributes. This is due to the one hand loose structure in particular the Intermediate layer and the low basis weight achievable thereby obtained with simultaneous inner stiffening of the nonwoven fabric. The nonwoven fabric is thereby also stable against a compressive force, which to a big one Part is taken up by the networked intermediate layer.
Um die Aufnahme einer Druckkraft zu erhöhen, ist es vorteilhaft, wenn in der Zwischenlage und/oder in mindestens einer Außenlage, aber je nach Druckfestigkeit auch in der Zwischenlage das Verhältnis von Länge zu Durchmesser einer Vielzahl der Filamentabschnitte derart gewählt ist, dass die einzelnen Filamentabschnitte im Sinne eines stabilen Knickstabes auch relativ große Druckkräfte aufnehmen können, ohne dass sie ausknicken.Around to increase the absorption of a compressive force, it is advantageous if in the intermediate position and / or in at least one outer layer, but depending on the compressive strength in the intermediate layer, the ratio of Length too Diameter of a plurality of filament sections is selected such that the individual filament sections in the sense of a stable buckling bar also relatively large compressive forces be able to record, without them buckling.
Vorzugsweise ist das Netzwerk der Zwischenlage bezüglich seiner Fähigkeit der Druckaufnahme im wesentlichen gleichmäßig ausgebildet, so dass keine partiellen Schwachstellen des Vliesstoffes entstehen, an denen der Vliesstoff einknicken könnte. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn keine sich linear erstreckenden Schwachstellen vorhanden sind, welche ein Knicken entlang dieser Schwachstellen ermöglichen würden.Preferably is the network of liner regarding its ability the pressure absorption substantially uniform, so that no Partial weak points of the nonwoven fabric arise at which the Nonwoven fabric could collapse. In particular, it is advantageous if no linearly extending There are weak points, which are a kinking along this Enable vulnerabilities would.
Für manche Anwendungen des Endproduktes ist es vorteilhaft, wenn der Vliesstoff im x-z- bzw. y-z-Querschnitt, insbesondere bezüglich der beiden Außenlagen asymmetrisch ausgebildet ist. Somit können auf die jeweilige Außenlage einwirkende unterschiedliche Zug- und Druckkräfte aufgenommen werden. Je nach Einbaulage des Endartikels kann somit unter geringst möglichem Gewicht und minimalem Materialeinsatz ein Vliesstoff geschaffen werden, welcher optimal an die Anforderungen angepasst werden kann. So kann je nach Belastungsrichtung die Matrix bzw. das Netzwerk einer Außenlage beispielsweise wesentlich dicker als die der anderen Außenlage geschaffen werden, wodurch auf die unterschiedliche Aufnahme von Zug- und Druckkräften Rücksicht genommen werden kann. So wird beispielsweise die Matrix der Außenlage, welche mehr auf Druck belastet wird, dicker ausgeführt als die Matrix der auf Zug belasteten Außenlage. Durch den geringeren Materialeinsatz wird auch das Eigengewicht reduziert, was weitere Vorteile hinsichtlich der Tragfähigkeit und des Gewichts beim Einbau in den technischen Gegenstand bewirkt.For some Applications of the final product, it is advantageous if the nonwoven fabric in the x-z or y-z cross section, in particular with respect to the two outer layers is formed asymmetrically. Thus, on the respective outer layer acting different tensile and compressive forces are absorbed. ever After installation of the end article can thus under the lowest possible Weight and minimal material use created a nonwoven fabric which can be optimally adapted to the requirements. Thus, depending on the load direction, the matrix or the network an outer layer For example, much thicker than the other outer layer be created, which is due to the different intake of Tensile and compressive forces Consideration can be taken. For example, the matrix of the outer layer, which is more loaded on pressure, made thicker than the matrix of the tensioned outer layer. By the lesser Material use is also reduced its own weight, what more Advantages in terms of carrying capacity and the weight when installed in the technical object causes.
Um die Tragfähigkeit des Vliesstoffes optimal zu nutzen, kann vorteilhafterweise vorgesehen werden, dass die Dichte des Vliesstoffes in den Matrizen bzw. den Netzwerken der Außenlagen höher als in der Matrix bzw. dem Netzwerk der Zwischenlage ist. Insbesondere wenn der Vliesstoff auf Durchbiegung beansprucht werden soll, ist dies von Vorteil, da hierdurch das Flächenträgheitsmoment des Vliesstoffes erhöht wird, wenn mehr Material in den Außenlagen des Vliesstoffes angeordnet ist. Die Zwischenlage dient dann als stabiler Abstandshalter für die beiden Außenlagen.Around the carrying capacity to use the nonwoven optimally, can be advantageously provided be that the density of the nonwoven fabric in the matrices or the Networking the outside layers higher than in the matrix or the network of the intermediate layer. Especially if the nonwoven fabric is to be subjected to deflection, is this is advantageous because it increases the area moment of inertia of the nonwoven fabric, if more material in the outer layers of the Nonwoven fabric is arranged. The intermediate layer then serves as a stable Spacer for the two outer layers.
Vorteilhafterweise sind die Filamente des Vliesstoffes Bikomponenten-Filamente oder Bikonstituenten-Filamente. Sie bestehen aus verschiedenen Materialien, die unterschiedliche Eigenschaften, beispielsweise unterschiedliche Schmelztemperaturen aufweisen. Bei einer Ausführung solcher Filamente ist der erst bei einer höheren Temperatur schmelzende Kern des Filamentes von einem bei einer niedrigeren Temperatur schmelzenden Mantel umgeben. Hiermit kann durch ein Sondieren des Vliesstoffes bewirkt werden, dass sich die Berührungsstellen dauerhaft verbinden und zur Kraftübertragung dienen, indem die äußere Komponente des Bikomponenten-Filamentes kurzzeitig geschmolzen und dann wieder verfestigt wird. Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf solche Bikomponenten-Filamente oder auf Bikonstituenten-Filamente beschränkt. So sind beispielsweise auch Monokomponenten-Filamente einsetzbar, welche zur Verbindung selbst geschmolzen werden oder mit Klebstoffen verbunden werden. Die Klebstoffe können zur Weiterverarbeitung des erfindungsgemäßen Vliesstoffes gelöst und erneut fixiert werden oder es werden für die Weiterverarbeitung Klebstoffe hinzugefügt, welche den Vliesstoff in seiner neuen Form stabilisieren. Auch sind verschiedenste Querschnitte der Filamente möglich, um verschiedene Eigenschaften, wie Stabilität oder Wärme- oder Schalldämmung des Vliesstoffes zu erzeugen.advantageously, For example, the filaments of the nonwoven web are bicomponent filaments or biconstituent filaments. They are made of different materials that are different Properties, for example, have different melting temperatures. In one execution such filaments is the only melting at a higher temperature Core of the filament of a melting at a lower temperature Coat surrounded. This may be effected by probing the nonwoven fabric be that the points of contact permanently connect and power transmission Serve by the outer component of the Bicomponent filament melted briefly and then again is solidified. Of course the invention is not limited to such bicomponent filaments or limited to biconstituent filaments. Such are, for example It is also possible to use monocomponent filaments which form the compound themselves melted or bonded with adhesives. The adhesives can dissolved for further processing of the nonwoven fabric according to the invention and again be fixed or it will be for the finishing adhesives added to the nonwoven fabric in stabilize its new shape. Also are different cross sections the filaments possible, to different properties, such as stability or thermal or acoustic insulation of the Nonwoven fabric to produce.
Vorzugsweise sind die Filamente Spinnvliesfasern oder Schmelzblasfasern. Die Herstellung des Vliesstoffes ist mit diesen bekannten Fasern sehr schnell und kostengünstig möglich.Preferably the filaments are spunbond fibers or meltblown fibers. The Production of the nonwoven fabric is very fast with these known fibers and cost-effective possible.
Sind die Filamente aus thermoplastischen Materialkombinationen, beispielsweise aus PET, PBT, PP, PE oder PA als eine Strukturkomponente und CoPET, CoPBT, PP oder PE als eine Klebekomponente der Filamente (5) hergestellt, und weisen sie unterschiedliche Schmelztemperaturen auf, so kann das miteinander Verschmelzen der Filamente besonders gezielt erfolgen. Durch eine mehr oder weniger hohe Temperatur im Bereich der Komponente mit der niedrigeren Schmelztemperatur kann die Art und Menge der Verbindungsstellen beeinflußt werden, ohne die Festigkeit der anderen Komponente zu verringern. Die niedriger schmelzende Komponente dient sozusagen als Kleber für die Verbindung der höherschmelzenden Komponente. Durch die Verwandtschaft der Materialien der Komponenten ist eine gute Recyclingfähigkeit dennoch vorhanden.are the filaments of thermoplastic material combinations, for example PET, PBT, PP, PE or PA as a structural component and CoPET, CoPBT, PP or PE produced as an adhesive component of the filaments (5), and they have different melting temperatures, so can Fusion of the filaments are particularly targeted. By a more or less high temperature in the range of the component with the lower melting temperature, the type and amount of Affected joints without reducing the strength of the other component. The lower melting component serves as an adhesive, so to speak for the Compound of higher melting Component. By relationship of materials of components is a good recyclability nevertheless available.
Weisen die verwendeten Filamente je nach Anforderungsprofil eines daraus herzustellenden Artikels und des Herstellungsverfahrens eine Dicke mit einen Wert von weniger als 40 μm bzw. 20 dtex, vorzugsweise zwischen 7 und 38 μm bzw. 0,5 und 15 dtex auf, so sind sie einerseits gut verarbeitbar und ergeben andererseits ein besonders stabiles und geräuschabsorbierendes Produkt. Die Filamente weisen in dem Vliesstoff alle die selbe Dicke auf. Unterschiedliche Filamente werden nicht verwendet, auch wenn natürlich andere Filamente bei besonderen Ausführungsbeispielen zusätzlich aufgebracht werden können. Die Wahl der verwendeten Filamentdurchmesser kann abhängig sein von den geforderten mechanischen und akustischen Eigenschaften des Artikels, der aus dem Vliesstoff hergestellt werden soll.Point the filaments used depending on the requirement profile of a to be manufactured article and the manufacturing process a thickness with a value of less than 40 microns or 20 dtex, preferably between 7 and 38 μm or 0.5 and 15 dtex, they are on the one hand well processable and on the other hand give a particularly stable and sound-absorbing Product. The filaments all have the same thickness in the nonwoven fabric on. Different filaments are not used, even though Naturally other filaments additionally applied in particular embodiments can be. The choice of the filament diameter used may be dependent of the required mechanical and acoustic properties of the Article to be made from the nonwoven fabric.
Um ein besonders festes Vlies bei gleichzeitig geringem Flächengewicht zu erzeugen, ist es vorteilhaft, wenn in einem Raumelement der Zwischenlage die Anzahl der Berührungsstellen, die miteinander verbunden sind, geringer als in den Außenlagen ist. Es werden hierdurch stabilere Außenlagen erzeugt, welche auf diese Außenlagen einwirkenden Kräfte, die insbesondere in x-y-Richtung ausgerichtet sind, entgegenwirken. Wird dagegen ein Vliesstoff erwartet, welcher besonders druckfest ist, so wird versucht werden in einem Raumelement der Zwischenlage die Anzahl der miteinander verbundenen Berührungsstellen zu vergrößern, und deren Anzahl gegebenenfalls gleich oder größer als in den Außenlagen zu schaffen.Around a particularly strong fleece with low basis weight it is advantageous if in a spatial element of the intermediate layer the number of points of contact, which are interconnected, less than in the outer layers. This creates more stable outer layers which are on these outer layers acting forces, which are aligned in particular in the x-y direction, counteract. If, however, a nonwoven fabric is expected, which is particularly pressure-resistant is, so will be tried in a space element of the liner to increase the number of interconnected points of contact, and their number may be equal to or greater than in the outer layers create.
Um die Eigenschaften des Artikels zu beeinflussen, beispielsweise um die Stabilität des Vliesstoffes weiter zu erhöhen oder auch die Optik des Vliesstoffes an geforderte Bedingungen des Endartikels anzupassen, ist es vorteilhaft, wenn zumindest eine der beiden Außenlagen mit weiteren Materialien, beispielsweise Fasern, Vliesen, Textilien, Leder, Papier oder Folien belegt ist. Die Verbindung kann beispielsweise durch kleben, bondieren, laminieren oder kaschieren erfolgen. Hierdurch kann eine optisch ansprechende sichtbare Seite des Vliesstoffes geschaffen werden. Auch können Eigenschaften des Vliesstoffes wie Schall- oder Geruchsabsorption, Haptik, Wasserabweisung oder ähnliches erhalten werden. Häufig ist es aber gar nicht erforderlich die Oberfläche des Artikels mit zusätzlichen Materialien zu belegen, da die Oberflächengüte des erfindungsgemäßen Vliesstoffes und dem daraus hergestellten Artikel bereits ausreichend ist, da durch die Ausrichtung der Aussenlagen, die Verschlaufung der Filamente und das gute Bonding eine sehr gute Oberflächenbeschaffenheit erreicht wird.Around to influence the features of the article, for example to the stability of the nonwoven further increase or the appearance of the nonwoven fabric to required conditions of Endartikels adapt, it is advantageous if at least one the two outer layers with other materials, such as fibers, nonwovens, textiles, Leather, paper or foils is occupied. The connection can be, for example by gluing, bonding, laminating or laminating done. hereby can create a visually appealing visible side of the nonwoven fabric become. Also can Properties of the nonwoven fabric such as sound or odor absorption, haptics, Water repellency or similar to be obtained. Often But it is not necessary the surface of the article with additional To prove materials, since the surface quality of the nonwoven fabric according to the invention and the article produced therefrom is already sufficient by the orientation of the outer layers, the entanglement of the filaments and the good bonding achieved a very good surface finish becomes.
Insbesondere aus Gründen eines kostengünstigen Recyclings des Vliesstoffes ist es besonders vorteilhaft, wenn der Vliesstoff und/oder das Material, mit dem der Vliesstoff belegt ist, aus einem einheitlichen Material geschaffen ist. Die Verbindung der einzelnen Filamentabschnitte an den Berührungsstellen wird dadurch nicht mit Fremdmaterialien geschaffen, sondern vorteilhafterweise durch das Filamentmaterial selbst oder durch Materialien, welche mit dem Material des Filaments zumindest verwandt sind. So kann bei einem Bikomponenten-Filament als Kern ein Polyester und als Mantel ein Co-Polyester verwendet werden.In particular, for reasons of cost-effective recycling of the nonwoven fabric, it is particularly advantageous if the nonwoven fabric and / or the material with which the nonwoven fabric is coated is made of a uniform material. The connection of the individual filament sections at the contact points is thereby created not with foreign materials, but advantageously by the filament material itself or by materials which are at least related to the material of the filament are. Thus, in the case of a bicomponent filament, a polyester may be used as the core and a co-polyester may be used as the sheath.
Ist der Vliesstoff und/oder das Material, mit dem der Vliesstoff belegt ist, mit Additiven zur Verbesserung der Produkteigenschaften, beispielsweise hinsichtlich Entflammbarkeit, Abriebfestigkeit, Medienbeständigkeit, z. B. bzgl. Öl oder Wasser oder Akustik, versehen, so kann der aus dem Vliesstoff hergestellte Artikel sehr individuell angewendet werden. Als Additive können zum Beispiel Farben oder flammhemmende Mittel zugesetzt werden, welche besondere Einsatzzwecke des Vliesstoffes erlauben. Die Feuerfestigkeit des Artikels kann beispielsweise gemäß FMVSS 302 nachgewiesen werden.is the nonwoven fabric and / or the material with which the nonwoven fabric occupies is, for example, with additives for improving the product properties Flammability, abrasion resistance, media resistance, eg. B. regarding oil or water or acoustics provided, so can the produced from the nonwoven fabric Items are applied very individually. As additives can to For example, colorants or flame retardants may be added which are particular Permit purposes of the nonwoven fabric. The fire resistance of the Article may, for example, according to FMVSS 302 are detected.
Vorteilhafterweise sind die Verbindungen der Berührungsstellen für die Weiterverarbeitung des Vliesstoffes lösbar und anschließend in gleicher oder veränderter Anzahl, Größe, Festigkeit und/oder Winkel der miteinander verbundenen Filamente wieder herstellbar. Die Verbindungen können dabei im Halbzeug zahlenmäßig gering sein, um alleine die Grundfestigkeit des Vliesstoffes sicherzustellen. Im weiterverarbeiteten Endprodukt kann dann die Anzahl der Verbindungen erhöht werden um eine höhere Festigkeit des Vliesstoffes zu erzeugen. Das Lösen der Verbindungen kann beispielsweise mittels Dampf erfolgen. Im Laufe der Weiterverarbeitung kann auch die Größe der Verbindungsstelle verändert werden. Aus einer oder zwei kleineren Verbindungsstellen kann eine größere Verbindungsstelle erzeugt werden. Auch kann der Kreuzungswinkel zweier Filamente während der Weiterverarbeitung verändert werden, indem die Verbindung unter Stress gesetzt wird und in der neuen Position wieder fixiert wird.advantageously, are the connections of the contact points for the Further processing of the nonwoven fabric solvable and then in same or changed Number, size, strength and / or angle of the interconnected filaments recoverable. The connections can while in the semis in numbers low be alone to ensure the basic strength of the nonwoven fabric. In the processed end product can then the number of connections elevated become a higher one To produce strength of the nonwoven fabric. The release of the compounds, for example done by steam. In the course of further processing can also the size of the joint changed become. From one or two smaller joints can one larger connection point be generated. Also, the crossing angle of two filaments during the Further processing changed Become by putting the connection under stress and in the new position is fixed again.
Vorteilhafterweise weist die Dicke des Vliesstoffes einen Wert zwischen 5 und 40 mm, vorzugsweise zwischen 8 und 30 mm auf. Es damit ein Vliesstoff herzustellen, der vielfältig weiterverarbeitet werden kann.advantageously, the thickness of the nonwoven fabric has a value between 5 and 40 mm, preferably between 8 and 30 mm. Making it a nonwoven fabric, the diverse can be further processed.
Weist der Vliesstoff ein Flächengewicht zwischen 400 und 2500 g/m2, vorzugsweise 400-1800 g/m2 auf, so ist er insbesondere im Fahrzeugbau, bei welchem niedrige Gewichte gefordert werden, sehr gut einsetzbar.If the nonwoven fabric has a surface weight of between 400 and 2500 g / m 2 , preferably 400-1800 g / m 2 , then it can be used particularly well in vehicle construction, in which low weights are required.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Bildung eines Vliesstoffes mit mindestens einer, vorteilhafterweise zwei Außenlagen und einer Zwischenlage, bei welchen sich die Filamente in zumindest zwei, vorzugsweise drei der Lagen befinden, wird das Filament auf ein Ablagefeld abgelegt. Die Zwischenlage des Vliesstoffes wird durch das Ablegen von Teilen der Filamente in einem Zentralbereich des Ablagefeldes und Außenlagen des Vliesstoffes werden durch Ablegen von weiteren Teilen der Filamente in jeweiligen Seitenbereichen des Ablagefeldes gebildet. Die so abgelegten Filamente werden durch den Zentralbereich abgezogen, wobei die in den Seitenbereichen abgelegten Teile der Filamente gegenüber den im Zentralbereich abgelegten Teilen der Filamente geklappt werden, so dass die in der oder den Außenlage/n befindlichen Teile der Filamente im wesentlichen in x-y-Richtung des Vliesstoffes und die in der Zwischenlage befindlichen Teile der Filamente im Vergleich zu den Filamenten in den Außenlagen eine stärker ausgeprägte Orientierung in z-Richtung des Vliesstoffes aufweisen. In der Zwischenlage, vorzugsweise in jeder einzelnen der Lagen wird ein Netzwerk aus den Filamenten gebildet, wobei die einzelnen Filamente andere der Filamente berühren und dabei eine Vielzahl von Berührungsstellen bilden. Die Filamente werden an vielen der Berührungsstellen miteinander verbunden und bilden dadurch das Netzwerk aus Filamenten, wobei wenigstens das Netzwerk der Zwischenlage eine druckstabile Struktur zumindest in z-Richtung aufweist. Das Netzwerk der Zwischenlage wird so gebildet, dass es eine Struktur aufweist, welche zumindest in z-Richtung einem Druck entgegenwirkt, so dass der Vliesstoff durch eine Stabilisierung wenigstens einer der Außenlagen biegesteif und gegen Knicken stabilisiert wird. Der Vliesstoff erhält hierdurch eine größere Eigenstabilität bezüglich seiner Durchbiegung und seiner Knickneigung als dies bei vergleichbaren Vliesstoffen des Standes der Technik der Fall ist. Vergleichbare Vliesstoffe sind beispielsweise Vliesstoffe mit gleichem Flächengewicht, gleicher Dicke oder gleichen Filamenten.at a method according to the invention for forming a nonwoven fabric with at least one, advantageously two outer layers and an intermediate layer in which the filaments are in at least two, preferably three of the layers are, the filament is on filed a storage field. The liner of the nonwoven fabric is by depositing parts of the filaments in a central region of the Filing field and outer layers of the nonwoven fabric by depositing other parts of the filaments formed in respective side areas of the storage field. The way deposited filaments are withdrawn through the central area, wherein the deposited in the side portions of the filaments with respect to the in the central area deposited parts of the filaments are folded, so that in the or the outer layer / n located portions of the filaments substantially in the x-y direction of the nonwoven fabric and the parts in the intermediate layer the filaments compared to the filaments in the outer layers a stronger one pronounced Have orientation in the z-direction of the nonwoven fabric. In the liner, preferably in each of the individual layers, a network is created formed the filaments, wherein the individual filaments other of the Touch filaments and doing a variety of points of contact form. The filaments are joined together at many of the points of contact and thereby form the network of filaments, wherein at least the network of the intermediate layer at least a pressure-stable structure in the z direction. The network of the liner is formed so that it has a structure which at least in the z-direction one Counteracts pressure so that the nonwoven fabric by stabilizing at least one of the outer layers rigid and stabilized against kinking. The nonwoven receives thereby a greater inherent stability with respect to his Deflection and its tendency to buckle than comparable nonwovens The prior art is the case. Comparable nonwovens For example, nonwovens with the same basis weight, the same thickness or the same filaments.
Der Vliesstoff wird durch Abziehen aus dem Ablagefeld gebildet, wobei die in den Seitenbereichen abgelegten Teile der Filamente gegenüber den im Zentralbereich abgelegten Teilen der Filamente geklappt werden. Hierdurch wird bewirkt, dass die in den Außenlagen befindlichen Teile der Filamente in z-Richtung im wesentlichen parallel zueinander und zum großen Teil im wesentlichen orthogonal zu den in der Zwischenlagen befindlichen Filamentabschnitten stehen. Je weiter die Teile der Filamente, die später geklappt werden, vom Zentralbereich weg abgelegt werden, desto länger wird in x-Richtung die Längserstreckung der Teile der Filamente, die in den Außenlagen angeordnet sind.Of the Nonwoven fabric is formed by peeling from the storage field, wherein the deposited in the side areas of the filaments opposite to the Central area deposited parts of the filaments are folded. This causes the parts located in the outer layers the filaments in the z-direction substantially parallel to each other and for the big one Part substantially orthogonal to those in the intermediate layers Filament sections stand. The further the parts of the filaments, the later be folded away from the central area, the longer it gets in the x-direction the longitudinal extent the parts of the filaments which are arranged in the outer layers.
Der Vliesstoff kann aus einem einheitlichen Material hergestellt werden und dadurch in idealer Weise recycled werden. Auch ist durch die entsprechende Herstellung gewährleistet, dass die sich berührenden Filamentabschnitte an vielen Berührungsstellen verbinden. Erst durch diese sehr häufige Verbindung, wodurch Knoten durch Kreuzung von Filamenten und Verstärkungsstrecken durch paralleles Aneinanderlagern oder Strukturen, welche an eine Leiter erinnern, gebildet werden, wird ein sehr eigenstabiles Vlies erzeugt.Of the Nonwoven fabric can be made of a uniform material and thereby ideally recycled. Also is through the ensures appropriate production, that the touching ones Filament sections at many points of contact connect. Only through this very frequent connection, creating knots by crossing filaments and reinforcing sections by parallel stacking or structures which are reminiscent of a ladder, a very inherently stable fleece is produced.
Die einzelnen Filamente können Endlosfilamente sein oder auch aus im wesentlichen kontinuierlichen Stücken bestehen, welche eine Länge von beispielsweise mehr als 15 cm oder mehr als einem Meter aufweist oder einer Länge hat, welche durch den gesamten hergestellten Vliesstoff verläuft. Wichtig ist jedenfalls, dass sich die Filamente nicht nur in einer der drei Lagen befinden, sondern von einer Lage zumindest in die benachbarte, besser noch in alle drei Lagen reichen und somit eine gewisse Grundstabilität des Vliesstoffes erzeugen. Durch die darüber hinaus erfolgende Vernetzung wird schließlich die Festigkeit des Vliesstoffes erzeugt. Die Bildung des Netzwerkes einer jeden Lage des Vliesstoffes durch gezielte Ablage der Teile der Filamente in den einzelnen Lagen bewirkt zusammen mit der Verbindung vieler Berührungsstellen der Filamente eine gezielte und vorbestimmbare Festigkeit des Vliesstoffes. Der Vliesstoff kann somit maßgeschneidert auf die jeweilige Anforderung des Endproduktes werden.The individual filaments can Endlosfilamente be or from essentially continuous pieces exist, which is a length of, for example, more than 15 cm or more than one meter or a length which passes through the entire nonwoven fabric produced. Important Anyway, the filaments are not just in one of the three Layers but from one layer at least to the neighboring, better even in all three layers rich and thus a certain basic stability of the nonwoven fabric produce. By the above In addition, crosslinking eventually becomes the strength of the nonwoven fabric generated. The formation of the network of each layer of the nonwoven fabric by targeted storage of the parts of the filaments in the individual layers causes, together with the connection of many points of contact of the filaments a targeted and predeterminable strength of the nonwoven fabric. Of the Nonwoven fabric can thus be tailored to the respective requirement of the final product.
Der so hergestellte Vliesstoff kann anschließend zugeschnitten und seinem bestimmungsgemäßen Einsatz zugeführt werden. Neben dem Zuschnitt ist darüber hinaus auch möglich, dass der Vliesstoff einer weiteren Formgebung ausgesetzt wird und somit auf die speziellen Anforderungen des Endproduktes, für welches der erfindungsgemäße Vliesstoff als Halbzeug verwendet wird, eingegangen wird.Of the The nonwoven fabric produced in this way can subsequently be cut to size and its intended use supplied become. In addition to the cut is also possible that the nonwoven fabric is subjected to a further shaping and thus on the special requirements of the final product, for which the nonwoven fabric according to the invention is used as a semi-finished product is received.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Filamente oszillierend auf dem Ablagefeld abgelegt werden. Hierdurch werden die Teile der Filamente auf die Seitenbereiche und den Zentralbereich des Ablagefeldes hin- und hergehend verteilt. Die Filamente werden damit auf das Ablagefeld gespeist und bilden so nacheinander die Materialzufuhr für die Außenlagen und die Zwischenlage des späteren Vliesstoffes. Um den flächig erstreckten Vliesstoff zu erzeugen sind eine Vielzahl von Filamenten nebeneinander in Art eines Vorhanges dem Ablagefeld zugeführt. Die Fläche, auf welcher die Filamente auf dem Ablagefeld auftreffen, entspricht im wesentlichen jeweils einem Oval, welche sich überlappen können. Hierdurch wird auch eine Vernetzung benachbarter Filamente erzeugt, was zu einer weiteren Stabilität des Vliesstoffes beiträgt.Especially It is advantageous if the filaments oscillate on the storage field be filed. As a result, the parts of the filaments on the side areas and the central area of the storage field reciprocally distributed. The filaments are thus fed to the storage field and form so successively the material supply for the outer layers and the intermediate layer later Nonwoven. To the flat extending nonwoven fabric are a variety of filaments side by side in the manner of a curtain supplied to the storage field. The area, up which impinge the filaments on the storage field corresponds essentially one oval each, which can overlap. This will also be a Networking adjacent filaments generated, resulting in another stability of the nonwoven contributes.
Vorteilhafterweise wird das Dickenpotential des Vliesstoffes, der Außenlagen und der Zwischenlage unter anderem durch die Breite und Form des Zentralbereichs und der jeweiligen Seitenbereiche des Ablagefeldes bestimmt. Das bedeutet, dass abhängig von Zentralbereich und Seitenbereichen festgelegt werden kann, welche Dicke das Halbzeug und damit auch das Endprodukt erhalten kann. Das Ablagefeld bestimmt, in welcher Art die Filamente auftreffen und beim Abziehen ab- und umgelenkt werden. Durch einen breiten Zentralbereich in Relation zu den Seitenbereichen wird ein Vliesstoff erzeugt werden, welcher relativ dünne Außenlagen und eine breite Zwischenlage erhält. Durch in Relation zum Zentralbereich breitere Seitenbereiche des Ablagefeldes werden dickere Außenlagen im Vergleich zu der Zwischenlage erzeugt. Im wesentlichen kann festgestellt werden, dass die im Zentralbereich oder in der Nähe des Zentralbereichs auftreffenden Teile der Filamente eher der Zwischenlage des Vliesstoffes zugeführt werden und die in den Seitenbereichen des Ablagefeldes auftreffenden Teile der Filamente eher umgeklappt und orthogonal zu den Teilen der Filamente der Zwischenlage den Außenlagen zugeordnet werden.advantageously, becomes the thickness potential of the nonwoven fabric, the outer layers and the liner inter alia by the width and shape of the central area and the respective page areas of the storage field. The means that dependent can be set by central area and page areas which Thickness can receive the semi-finished product and thus the final product. The filing field determines in which way the filaments hit and when deducting and be deflected. Through a wide Central area in relation to the side areas becomes a nonwoven fabric be produced, which has relatively thin outer layers and a wide intermediate layer receives. By in relation to the central area wider side areas of the Deposits field become thicker outer layers generated in comparison to the liner. In essence, it can be stated that incident in the central area or near the central area Parts of the filaments are more likely to be fed to the intermediate layer of the nonwoven fabric and the parts impinging in the side areas of the storage area the filaments rather folded and orthogonal to the parts of the filaments of the Liner to the outer layers be assigned.
Vorteilhafterweise wird die Herstellung des Vliesstoffes auch durch die Amplitude der oszillierenden Ablage der Filamente bestimmt. Schwingt die Ablage der Filamentabschnitte weit über den Zentralbereich des Ablagefeldes hinaus, so wird eine dickere Außenlage des Vliesstoffes erzeugt. Im Gegensatz hierzu erhält der Vliesstoff eine dünnere Außenlage, wenn die Filamentablage nur geringfügig über den Zentralbereich hinausschwingt. Auch die Längserstreckung der Filamente in den Außenlagen wird maßgeblich durch die Amplitude bestimmt. Je weiter die Filamente in den Seitenbereich hineinschwingen, desto länger wird die Schlaufe des Filamentes, das in die Außenlage hineingeklappt wird.advantageously, The production of the nonwoven fabric is also determined by the amplitude of determined oscillating filament storage. Swing the tray the filament sections over the central area of the filing field, so is a thicker backsheet produced of the nonwoven fabric. In contrast, receives the nonwoven fabric a thinner one Outer layer, if the Filamentablage only slightly above the central area out swinging. Also the longitudinal extension the filaments in the outer layers becomes relevant determined by the amplitude. The further the filaments in the side area swing in, the longer becomes the loop of the filament, which is folded into the outer layer.
Die Amplitude wird unter anderem durch die Liefergeschwindigkeit der Filamente und der Abzugsgeschwindigkeit des Vliesstoffes bestimmt. Je langsamer der Vliesstoff abgezogen wird, desto mehr und länger werden Teile des Filamentes in den Seitenbereich gelegt werden.The Amplitude is partly due to the delivery speed of the Filaments and the take-off speed of the nonwoven fabric determined. The slower the nonwoven fabric is pulled off, the more and longer it will become Parts of the filament are placed in the side area.
Die Filamente können auf das Ablagefeld nach dem Meltblown-, dem Spunlaying-Verfahren aufgebracht werden. Diese Aufbringungsverfahren sind an sich bekannt. Bei dem Meltblown-Verfahren werden die endlosen Filamente durch einen Luftstrom miteinander verwirbelt und anschließend auf das Ablagefeld aufgebracht. Die Filamente können dabei in einzelne Teile zerrissen werden. Beim Spunlaying-Verfahren werden die endlosen Filamente in ihrer endlosen Form beibehalten und kontinuierlich auf das Ablagefeld aufgespeist. Jedes dieser Aufbringungsverfahren erzeugt einen mehr oder weniger anderen Charakter des Vliesstoffes. Bei jedem dieser Verfahren wird aber durch das anschließende Sondieren, das heißt dem Fixieren von Berührungsstellen der Filamente ein stabiler Vliesstoff erzeugt, welcher eine stark vernetzte und sich gegenseitig abstützende Struktur aufweist.The Filaments can Applied to the storage field after the meltblown, the spunlaying process become. These application methods are known per se. In which Meltblown processes become the endless filaments through a stream of air swirled together and then applied to the storage field. The filaments can do this be torn into pieces. When spunlaying procedure maintaining the endless filaments in their endless form and continuously on the filing field is fed up. Each of these application methods generates a more or less different character of the nonwoven fabric. at however, each of these methods is characterized by the subsequent probing, this means the fixing of contact points the filaments produces a stable nonwoven, which is a strong has crosslinked and mutually supporting structure.
Eine besonders gute Vernetzung der Filamentabschnitte miteinander wird erreicht, wenn die Ablage des Filaments auf dem Ablagefeld derart ist, dass die Wahrscheinlichkeit des Ablegens eines Teiles des Filamentes im Seitenbereich des Ablagefeldes kleiner ist als die Wahrscheinlichkeit des Ablegens im Zentralbereich bzw. in seiner Nähe. Hierdurch wird eine besonders große Anzahl von Filamentabschnitten dem Zentralbereich und damit der Zwischenlage des Vliesstoffes zugeführt. In dem Vliesstoff wirkt sich dies derart aus, dass auch bei einer größeren Dicke der Zwischenlage eine ausreichende Anzahl von Filamentteilen enthalten ist, welche für eine Vernetzung und damit die Abstützung der einzelnen Filamentabschnitte auf kurzen Längen gewährleistet wird.A particularly good cross-linking of the filament sections with each other is achieved when the storage of the filament on the storage field is such that the probability of dropping a Tei les of the filament in the side area of the filing field is smaller than the probability of depositing in the central area or in its vicinity. As a result, a particularly large number of filament sections are supplied to the central region and thus to the intermediate layer of the nonwoven fabric. In the nonwoven fabric, this has the effect that, even with a greater thickness of the intermediate layer, a sufficient number of filament parts is contained, which is ensured for crosslinking and thus the support of the individual filament sections over short lengths.
Um den Vliesstoff für die Weiterverarbeitung insbesondere an die Anforderungen des Endproduktes anzupassen, ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass der Vliesstoff im Anschluss an die Herstellung der Außenlagen und der Zwischenlage mit wenigstens einer weiteren Materiallage verbunden, insbesondere geklebt, gebondet oder kaschiert wird. Hierdurch kann beispielsweise das optische Erscheinungsbild des Vliesstoffes an die jeweiligen Anforderungen der Konstruktion des Endproduktes angepasst werden.Around the nonwoven fabric for the further processing in particular to the requirements of the final product is adapted, it is advantageously provided that the nonwoven fabric following the production of the outer layers and the intermediate layer associated with at least one further material layer, in particular glued, bonded or laminated. This can, for example the visual appearance of the nonwoven fabric to the respective Requirements of the construction of the final product can be adjusted.
Eine Möglichkeit der Aufbringung der weiteren Lage besteht darin, dass das Vlies beispielsweise mit dem Meltblown-Verfahren mit weiteren Fasern belegt wird. Hierbei handelt es sich um ein sehr wirtschaftliches Verfahren zur Herstellung eines geeigneten Verbundvliesstoffes.A possibility the application of the further layer is that the fleece for example, occupied by the meltblown process with other fibers becomes. This is a very economical process for producing a suitable composite nonwoven fabric.
Als weitere Lage können auch Fasern nach anderen Verfahren, Textil, Vliese, Leder-, Papier- oder Folienmaterialien, insbesondere durch verkleben, bondieren oder kaschieren aufgebracht werden um das optische Erscheinungsbild oder auch andere Anforderungen des Endproduktes erfüllen zu können.When more location can Also fibers by other methods, textile, nonwovens, leather, paper or Foil materials, in particular by gluing, bonding or Laminate be applied to the visual appearance or to meet other requirements of the final product.
Der erfindungsgemäß hergestellte Vliesstoff dient im wesentlichen als Halbzeug für die Herstellung von Endprodukten. Dementsprechend kann der Vliesstoff im Anschluss an die Herstellung der Außenlagen und der Zwischenlage verformt werden. Durch die Verformung kann eine zusätzliche Stabilität des Vliesstoffes erhalten werden.Of the produced according to the invention Nonwoven fabric essentially serves as semi-finished product for the production of end products. Accordingly, the nonwoven fabric following manufacture the outer layers and the liner are deformed. Due to the deformation can an additional stability of the nonwoven fabric.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn durch die Verformung das Netzwerk des Vliesstoffes verändert wird. Die Verformung kann unter anderem auf die bestehenden Verbindungen an den Berührungsstellen der Filamentabschnitte einwirken, indem diese Verbindungen aufgehoben, das heißt wieder gelöst werden und/oder neue Verbindungen geschaffen werden. So ist es möglich, dem Vliesstoff in der neuen Formgebung wiederum eine Eigenstabilität bereits durch die innere Netzstruktur der Außenlagen und der Zwischenlage zu geben. Das Lösen der Verbindungen kann beispielsweise mittels Dampf erfolgen. Durch das Ändern der Anzahl der Verbindungen kann die Festigkeit des Vliesstoffes insbesondere für den jeweiligen Einsatzzweck des Endproduktes gegenüber dem Vliesstoff als Halbzeug verändert werden. Auch kann durch die Verformung das Netzwerk dadurch dauerhaft verändert werden, dass bestehende Winkel der einander in einer Verbindung kreuzenden Filamente und/oder die Größen der Verbindungen verändert werden. Die Kreuzungswinkel können beispielsweise verkleinert werden, um die Dicke des Vliesstoffes zu verringern.Especially It is advantageous if the deformation of the network of the nonwoven fabric is changed. The deformation can inter alia on the existing connections at the points of contact of the Filament sections act by repealing these compounds, this means solved again will be created and / or new connections. So it is possible that Nonwoven fabric in the new shape in turn, an inherent stability already by the inner network structure of the outer layers and to give the liner. The release of the compounds, for example done by steam. By changing the number of connections can the strength of the nonwoven fabric in particular for the respective Purpose of the final product compared to the nonwoven fabric as a semi-finished product changed become. Also, the deformation can make the network permanent changed be that existing angles of each other in one connection crossing filaments and / or the sizes of the compounds are changed. The crossing angles can For example, be reduced to the thickness of the nonwoven fabric to reduce.
Zum Erhalt der neuen Formgebung des Vliesstoffes für das Endprodukt kann es auch vorteilhaft sein, wenn im Anschluss an die flächige Herstellung der Außenlagen und der Zwischenlage die Dichte der jeweiligen Lage verändert wird. Durch Komprimierung oder auch durch Expansion beispielsweise der Zwischenlage wird die Charakteristik und die Form des Vliesstoffes verändert. Auch diese Form kann durch Auflösung und/oder Neubildung von Verbindungen der Berührungsstellen unterstützt oder sogar erzeugt werden. Die Formgebung durch Veränderung der Lagen kann gleichmäßig über den gesamten Vliesstoff erfolgen oder aber auch lokal um unterschiedliche Formen des Vliesstoffes zu erzeugen.To the It can also get the new shape of the nonwoven fabric for the final product be advantageous if, following the surface preparation of the outer layers and the intermediate layer, the density of the respective layer is changed. By compression or by expansion, for example, the Interlayer becomes the characteristic and shape of the nonwoven fabric changed. This form can also be resolved by resolution and / or regeneration of connections of the contact points are supported or even be generated. The shaping by changing the layers can be uniform over the Entire nonwoven fabric done or locally to different To produce forms of the nonwoven fabric.
Der neu geschaffene Vliesstoff eignet sich besonders gut für die Verwendung als Halbzeug für technische Bauteile. So bietet sich der Vliesstoff insbesondere für den Einsatz bei der Isolation von Gegenständen an, da der Vliesstoff eine Vielzahl von Hohlräumen hat, welche sowohl für eine Wärme- als auch für eine Schallisolation sorgen. Selbstverständlich ist auch die Verwendung des Vliesstoffes für die Formgebung oder Verstärkung im Fahrzeugbau geeignet. So können die Vliesstoffe beispielsweise als Dachhimmel, aber auch als Kaschierungen von Verkleidungen von Innenausstattungsteilen um besonders gute haptische Eigenschaften der Verkleidungen zu erzeugen, Verwendung finden. Durch die Eigenstabilität des erfindungsgemäßen Vliesstoffes sind auch große freitragende Flächen erzeugbar. Der erfindungsgemäße Vliesstoff eignet sich auch beispielsweise für den Einsatz im Hoch- und Tiefbauwesen. Er kann zur Erzeugung von Zwischenlagen im Straßenbau oder im Deponiebau eingesetzt werden. Auch kann er sich eignen zur Verstärkung von Betonbauteilen. Darüber hinaus ist der Einsatz des Vliesstoffes auch in der Medizintechnik denkbar. Hier kann er beispielsweise zur Stabilisierung von Bauteilen oder auch von Verbänden oder Röhren eingesetzt werden. Die hier beschriebene Darstellung der Verwendungsmöglichkeiten des erfindungsgemäßen Vliesstoffes ist nicht abschließend. So ergeben sich viele weitere Anwendungsmöglichkeiten für diesen neuen stabilen Vliesstoff.Of the newly created nonwoven fabric is particularly suitable for use as a semi-finished product for technical Components. Thus, the nonwoven offers itself especially for use in the isolation of objects because the nonwoven fabric has a plurality of cavities which provide both heat and sound insulation to care. Of course is also the use of the nonwoven fabric for shaping or reinforcement in Vehicle construction suitable. So can the nonwovens, for example, as a headliner, but also as laminations of linings of interior trim parts to particularly good to create haptic properties of the panels, use Find. Due to the inherent stability of the nonwoven fabric according to the invention also great self-supporting surfaces produced. The nonwoven fabric according to the invention is also suitable, for example, for use in high and low Depth construction. It can be used for the production of intermediate layers in road construction or be used in landfill construction. Also it can be suitable for reinforcement of Concrete structures. About that In addition, the use of the nonwoven fabric in medical technology conceivable. Here he can, for example, for the stabilization of components or also of associations or tubes be used. The description of possible uses described here the nonwoven fabric according to the invention is not exhaustive. This results in many more applications for this new stable nonwoven fabric.
Weitere Vorteile der Erfindung sind in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigt:Further advantages of the invention are in the subsequent embodiments described. It shows:
In
Die
einzelnen Filamente
Die
Vielzahl von Berührungsstellen
Eine
Besonderheit der Erfindung ist es, dass die Filamente
In
In
der Darstellung der
Wie
aus der Darstellung ersichtlich ist, sind die einzelnen Filamentabschnitte
Der
erfindungsgemäße Vliesstoff
ist im wesentlichen ein Halbzeug, das für eine Weiterverarbeitung bestimmt
ist. Während
der Weiterverarbeitung wird auf die Verbindungen der Berührungsstellen
In
Wie
in dem Beispiel der
Die
mit den Filamenten
Gemäß
Die
Breite des Zentralbereiches bestimmt weitgehend die Dicke dV des späteren
Vliesstoffes
In
Die
Schließlich ist
in
Die
In
In
der skizziert dargestellten Form
Der
fertige Artikel
Der
Artikel
In
Die
Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Abwandlungen
im Rahmen der Patentansprüche
sind jeweils möglich. Insbesondere
muss das Ablagefeld
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