-
Technisches Gebiet
-
Die
Erfindung betrifft einen elastischen Vliesstoff und ein Verfahren
zur Herstellung eines elastischen Vliesstoffs.
-
Stand der Technik
-
Aus
der
DE 197 12 243
A1 ist ein elastischer Vliesstoff und ein Verfahren zu
dessen Herstellung bekannt. Der Vliesstoff weist Wärmebindungsbereiche
auf. Aus der
DE 102
49 431 A1 ist ein Verfahren zur Erzeugung eines elastischen
Vliesstoffs bekannt, bei dem ein Ofen verwendet wird. Aus der
US 5,302,443 A ist ein
elastischer Vliesstoff bekannt, der thermisch gebunden ist. Aus
der
US 2003/0171052
A1 ist ein elastischer Vliesstoff bekannt, der Fasern mit
einer Kernkomponente und Flügelkomponenten
aufweist. Aus der
DE
699 26 257 T2 ist ein elastischer Vliesstoff mit Multipolymerfasern
bekannt. Aus der
DE
12 54 957 C ist ein Verfahren zur Erhöhung der Dehnbarkeit von Papier
und Papiererzeugnissen bekannt. Aus der
DE 693 09 314 T2 ist ein
Verfahren zur Herstellung eines zusammengesetzten elastischen Flächengebildes
bekannt, bei dem die Verbindungsstufe durch thermische Bindung bewerkstelligt
wird. Aus der
WO 03/01
5914 A1 ist ein flexibler Filter bekannt. Aus der
DE 20 45 118 C3 ist
ein Verfahren zum Herstellen eines Vliesstoffes bekannt, bei dem Fasern
in einem wässrigen
Medium dispergiert werden. Vliesstoffe finden in vielen Bereichen
Verwendung. Sie werden in Medizinprodukten, in Produkten für die Körperhygiene,
in Bekleidungsteilen für
Sport und Freizeit, in der Schuhindustrie sowie für Bettwäsche und
Bettzeug verwendet.
-
Zur
Herstellung von textilen Flächenwaren
werden heute verschiedene Verfahren angewendet. Es ist bekannt,
Elasthanfilamente im Flächenverbund
zu verarbeiten. Des Weiteren ist es bekannt, Synthesefilamente,
insbesondere texturierte Synthesefilamente, zu verwenden.
-
Die
bekannten Verfahren zur Herstellung einer elastischen Flächenware
sind entweder sehr aufwändig
oder aufgrund der verwendeten speziellen Filamente sehr teuer.
-
Darstellung der Erfindung
-
Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Vliesstoff und
ein Verfahren anzugeben, mit welchen ausreichend elastische textile
Flächenwaren
kostengünstig
herstellbar sind.
-
Die
vorliegende Erfindung löst
die zuvor genannte Aufgabe durch die Merkmale des Patentansprüche 1 und
5.
-
Erfindungsgemäß ist erkannt
worden, dass eine Lage aus einem Vliesstoff, deren Breite um mindestens
30% ihres Ausgangswertes vergrößerbar ist,
eine ausreichende Elastizität
für eine
Vielzahl von Anwendungen zur Verfügung stellt. Des Weiteren ist
erkannt worden, dass die Fertigung eines Vliesstoffs aus thermoplastischen
Filamenten erlaubt, auf einen Zusatz von relativ teuren Filamenten
wie Elasthanfilamenten zu verzichten.
-
Der
Vliesstoff kann einheitlich, nämlich
ausschließlich
aus thermoplastischen Filamenten aufgebaut werden, welche aufgrund
einer speziellen Behandlung derart orientierbar sind, dass die Lage
in mindestens einer Richtung um mindestens 30% ihrer Anfangsausdehnung
vergrößerbar ist.
Ein solch einheitlich aufgebauter Vliesstoff lässt sich auf problemlose Weise
entsorgen, da er aus einheitlichen Materialien besteht. Aufgrund der
Einheitlichkeit der verwendeten Filamente werden Lagerkosten minimiert,
sodass die Fertigung des Vliesstoffs kostengünstig durchführbar ist.
-
Die
Lage könnte
ein Flächengewicht
von 40 g/m2 bis 150 g/m2 aufweisen.
Ein Vliesstoff mit diesem Flächengewicht
eignet sich besonders für
einen Einsatz als textile Flächenware,
da er trotz seines geringen Flächengewichts überraschend
eine ausreichende Stabilität
aufweist.
-
Vor
diesem Hintergrund könnte
die Lage eine Höchstzugkraft
von 200 N/5 cm bis 500 N/5 cm zeigen. Diese Zugfestigkeit eignet
den Vliesstoff für
die Verwendung als Grundmaterial für Kleidungsstücke.
-
Die
flächige
Lage könnte
Mikrofilamente mit einer Feinheit von 0,1 dtex bis 0,15 dtex aufweisen.
Mikrofilamente dieser Feinheit erlauben die Herstellung eines Vliesstoffes
mit sehr feinen Poren, wodurch dieser sehr saugaktiv ist und daher
als Funktionswäsche
eingesetzt werden kann. Vor diesem Hintergrund ist denkbar, dass
die Mikrofilamente durch Splittung von Filamenten entstehen, welche
vor der Splittung eine Feinheit von 2 dtex bis 2,4 dtex aufweisen.
Vorzugsweise können
hier Bikomponentenfilamente mit einer Pie-Struktur verwendet werden,
welche zu 30% Polyamid und 70% Polyester umfassen. Bikomponentenfilamente
dieser Art lassen sich besonders leicht durch Hochdruckwasserstrahlen
aufsplitten, wodurch feinere Filamente entstehen.
-
Die
flächige
Lage könnte
falten- oder wellenfrei ausgebildet sein. Diese Ausgestaltung macht
eine Nachbearbeitung des elastischen Vliesstoffs, welcher zunächst als
Halbfabrikat vorliegt, besonders einfach. Aus dem Stand der Technik
sind bereits Verfahren bekannt, welche einem Vliesstoff Elastizität verleihen.
Diese Verfahren sind jedoch so genannte Trockenverfahren. Die Trockenverfahren
weisen den Nachteil auf, dass die durch diese Verfahren hergestellten
Halbfabrikate Falten oder Knitter aufweisen. Die Ausbildung dieser
Falten und Knitter nennt man „Krawatteneffekt".
-
Die
genannte Aufgabe wird konkret durch ein Verfahren gelöst, welches
die in Patentanspruch 1 genannten Schritte umfasst.
-
Erfindungsgemäß ist erkannt
worden, dass mit einem solchen Verfahren, nämlich einem Nassverfahren,
ein Vliesstoff, umfassend eine flächige Lage aus thermoplastischen
Filamenten derart elastisch ausgestaltet werden kann, dass die Lage
in mindestens einer Richtung um mindestens 30% ihrer Anfangsausdehnung reversibel
vergrößerbar ist.
Des Weiteren ist erkannt worden, dass dieses Verfahren ein Halbfabrikat
mit einer flächigen
Lage erzeugt, die falten- oder wellenfrei ausgebildet ist. Ganz
konkret ist erkannt worden, dass durch dieses Verfahren die aus
dem Stand der Technik bekannte Knitter- und Faltenbildung bei Trockenverfahren überwunden
werden kann. Darüber
hinaus ist dieses Verfahren kostengünstig, da es in bereits bestehenden Anlagen
wie zum Beispiel einem Hochtemperaturjigger zur Färbung von
Textilien durchführbar
ist.
-
Durch
Zugbelasten der Bahn könnte
deren Breite in Längsrichtung
reduziert werden. Durch diesen konkreten Verfahrensschritt wird
der Bahn eine Elastizität
orthogonal zur Längsrichtung
verliehen. Dies hängt damit
zusammen, dass durch die Zugbelastung Filamente innerhalb der Bahn
vorteilhaft ausgerichtet werden.
-
Durch
Reduzieren der Geschwindigkeiten auf null und/oder eine Richtungsumkehr
der Verfahrrichtung der Bahn könnte
deren Breite reduziert werden. Durch die Ausführung dieses Verfahrensschritts
wird der Bahn überraschenderweise
eine Elastizität
orthogonal zur Richtung der Zugbelastung verliehen.
-
Das
Wasser könnte
auf 50°C
erwärmt
werden. Dieser konkrete Verfahrensschritt bewirkt, dass die Benetzung
und Durchtränkung
der Bahn mit Flüssigkeit
verbessert wird.
-
Dem
Wasser könnten
Netz-, Entlüftungs-
und/oder Weichmachungsmittel beigemengt werden. Dieser konkrete
Verfahrensschritt unterstützt
den Prozess der Breitenreduktion der Bahn, erlaubt nämlich ein
besseres Gleiten der Filamente aneinander, da die Reibung zwischen
diesen vermindert wird.
-
Das
Verfahren könnte
derart durchgeführt
werden, dass die Temperatur auf einen bestimmten Wert erwärmt und
die Bahn mit einer ersten Geschwindigkeit bei einer ersten Zugbelastung
zunächst
in eine Richtung und dann in eine entgegengesetzte Richtung verfahren
wird. Dabei ist unter dem Verfahren in eine erste Richtung und sodann
in eine entgegengesetzte Richtung das Abwickeln der Bahn von einer
ersten Walze unter Aufwickeln auf eine zweite und das Abwickeln
der Bahn von der zweiten unter Aufwickeln auf die erste Walze zu
verstehen. Durch diesen konkreten Verfahrensschritt wird die Breite
der Bahn geringfügig
verringert.
-
An
diesen Verfahrensschritt könnte
sich die Erwärmung
des Wassers auf eine zweite Temperatur anschließen, wobei die Bahn gegebenenfalls
mit gleicher Geschwindigkeit und gleicher Zugbelastung oder mit einer
veränderten
Zugbelastung und/oder mit einer veränderten Geschwindigkeit erst
in eine Richtung und dann in eine entgegengesetzte Richtung verfahren
wird. Durch einen oder mehrere dieser Verfahrensschritte wird die
Breite der Bahn weiter reduziert.
-
Das
Wasser könnte
schließlich
auf eine Endtemperatur erwärmt
und die Bahn mit einer Geschwindigkeit verfahren werden, die deutlich
unter der Geschwindigkeit der ersten Verfahrensschritte liegt. Hierbei
ist denkbar, dass die Zugbelastung den gleichen Wert beibehält, der
bei den vorangegangenen Verfahrensschritten eingehalten wurde. Durch
die deutliche Reduzierung der Geschwindigkeit der Bahn und die deutliche
Erhöhung
der Wassertemperatur wird auf überraschende
Weise eine sehr deutliche Verminderung der Breite erreicht. Ganz
konkret könnte
das Wasser auf 130°C
erwärmt
und die Bahn mit 20 m/min bei einer Zugbelastung von 100 daN (daN
= Deka Newton) erst in eine Richtung und dann in eine entgegengesetzte
Richtung verfahren werden.
-
Nach
Abschluss der vorangegangenen Verfahrensschritte, wenn nämlich die
Maximaltemperatur des Wassers erreicht ist, könnte dieses schrittweise abgekühlt werden,
wobei die Geschwindigkeit der Bahn ebenfalls schrittweise bei gleich
bleibender oder veränderlicher
Zugbelastung verringert wird. Durch das Abkühlen wird die Orientierung
der Filamente innerhalb der Bahn stabilisiert und das Halbfabrikat
fertig gestellt.
-
Es
ist des Weiteren denkbar, dass die zuvor beschriebenen Verfahrensschritte
des Erwärmens
des Wassers mit einer Steigerung der Geschwindigkeit der Bahn verbunden
wird. Ganz konkret ist denkbar, dass das Wasser von 60° über 90° und 110° auf 130°C erwärmt wird,
wobei die Geschwindigkeit von 20 m/min auf 40 m/min und schließlich auf
80 m/min erhöht
wird. Auch durch dieses Verfahren wird eine Breitenreduzierung erzielt.
-
Nach
Erreichen der Maximaltemperatur von 130°C kann die Bahn mit 80 m/min
bei einer Zugbelastung von 60 daN oder 100 daN verfahren und dabei
eingefärbt werden.
Durch diesen konkreten Verfahrensschritt wird die Elastifizierung
zugleich mit einem Färbeschritt
durchgeführt.
-
Während, vor
oder nach der Verfärbung
könnte
das Wasser auf 130°C
erwärmt
werden und die Bahn mit 20 m/min bei einer Zugbelastung von 60 daN
oder 100 daN verfahren werden. Durch diesen konkreten Verfahrensschritt
wird schließlich
der überraschende
Effekt einer sehr starken Breitenreduktion erzielt.
-
Die
Bahn könnte
auf einem Spannrahmen bei 140°C
unter Beibehaltung einer Längsspannung
getrocknet und aufgewickelt werden. Dieser konkrete Verfahrensschritt
erlaubt die Herstellung eines Halbfabrikats mit besonders hoher
Elastizität
und glatter Oberfläche.
-
Es
gibt nun verschiedene Möglichkeiten,
die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten
und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die nachgeordneten Ansprüche, andererseits
auf die nachfolgende Erläuterung
bevorzugter Ausführungsbeispiele
der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen.
-
In
Verbindung mit der Erläuterung
der bevorzugten Ausführungsbeispiele
anhand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen
und Weiterbildungen der Lehre erläutert.
-
Kurzbeschreibung der Zeichnung
-
In
der Zeichnung zeigt die einzige
-
Fig.
in einer schematischen Ansicht einen Hochtemperaturjigger.
-
Ausführung der Erfindung
-
1 zeigt
in einer schematischen Ansicht den prinzipiellen Aufbau des Hochtemperaturjiggers,
der zur Durchführung
der nachfolgend beschriebenen Beispiele verwendet wurde.
-
Ein
Behältnis 1 enthält ein Wasservolumen 2,
durch welches eine Bahn 3 verfahren werden kann. Die Bahn 3 ist
auf einer ersten Walze 4 aufgewickelt und wird über weitere
Walzen 5, 6 und 7 durch das Wasservolumen 2 geleitet.
-
Die
Bahn 3 wird auf einer zweiten Walze 8 aufgewickelt.
Wenn die Bahn 3 von der ersten Walze 4 vollständig abgewickelt
und auf der zweiten Walze 8 vollständig aufgewickelt ist, wird
die Verfahrgeschwindigkeit der Bahn 3 auf Null reduziert
und es erfolgt eine Richtungsumkehr.
-
Die
Bahn 3 wird nämlich
sodann von der zweiten Walze 8 wieder abgewickelt, durch
das Wasservolumen 2 verfahren und auf der ersten Walze 4 wieder
aufgewickelt.
-
Das
Abwickeln bzw. Aufwickeln und Verfahren der Bahn aus Vliesstoffrohmaterial
kann, wie in der Beschreibungseinleitung beschrieben, bei verschiedenen
Geschwindigkeiten, Temperaturen und Zugbelastungen erfolgen.
-
Nachfolgend
sind konkrete Beispiele der Durchführung des Verfahrens beschrieben:
Unter
einem vollständigen
Ab- und Aufwickelvorgang versteht man das Abwickeln einer Bahn von
einer ersten Walze unter Aufwickeln auf eine zweite und das Abwickeln
von der zweiten unter Aufwickeln auf die erste.
-
Beispiel 1:
-
Ein
Vliesstoff mit einem Flächengewicht
von 100 g/m2, welcher durch eine Strangwäsche vorbehandelt und
damit im Filamentverbund mechanisch aufgelockert wurde, wurde dem
folgenden Verfahren unterworfen:
Der Hochtemperaturjigger wurde
mit Wasser befüllt
und mit dem genannten Vliesstoff beladen. Der genannte Vliesstoff
lag als Bahn auf einer Walze aufgewickelt vor. Im Anschluss daran
wurde das Wasser auf 50°C
erhitzt.
-
Dem
Wasser wurde ein Netzmittel, nämlich
Lavotan DSU von CHT in einer Konzentration von 2 g/l, sowie ein
Weichmacher, nämlich
Tanede PRT von Bayer in einer Konzentration von 2 g/l, zugegeben.
-
Im
Anschluss daran wurde das Wasser auf 70°C aufgeheizt und die Bahn wurde
mit einer Geschwindigkeit von 100 m/min bei einer Zugbelastung von
100 daN von einer ersten Walze abgewickelt, auf eine zweite aufgewickelt,
von der zweiten abgewickelt und auf die erste wieder aufgewickelt.
-
Darauf
wurde das Wasser auf 90°C
erhitzt und der beschriebene vollständige Auf- und Abwickelvorgang
bei der genannten Geschwindigkeit und Zugbelastung wiederholt.
-
Im
Anschluss daran wurde das Wasserbad auf 110°C erhitzt und der vollständige Auf-
und Abwickelvorgang bei den genannten Geschwindigkeits- und Zugbelastungswerten
wiederholt.
-
Schließlich wurde
das Wasser auf 130°C
erhitzt und der vollständige
Auf- und Abwickelvorgang bei einer Zugbelastung von 100 daN und
einer Geschwindigkeit von 20 m/min durchgeführt.
-
Bei
der Reduzierung der Wickelgeschwindigkeit bis auf 0 m/min, nämlich vor
Umkehr in die andere Verfahrrichtung, erfolgt überraschenderweise eine erhebliche
Breitenreduktion der Bahn, woraus ein geschwindigkeitsabhängiger Einfluss
gefolgert werden kann. Je langsamer die Geschwindigkeit gewählt wird,
mit der die Bahn bei geeigneter Temperatur und Zugbelastung verfahren
wird, desto größer ist
die Breitenreduktion der Bahn. Die Breite der Bahnen, welche eine
Breitenreduktion erfahren haben, weisen eine hohe Querelastizität auf.
-
Durch
die hohe Temperatur von 130°C
erfolgt eine Hydrofixierung, nämlich
eine Umorientierung der Filamente innerhalb der Bahn in Längsrichtung.
-
In
einem nächsten
Verfahrensschritt wurde das Wasser auf 110°C abgekühlt und bei einer Zugbelastung
von 100 daN mit einer Geschwindigkeit von 50 m/min von einer ersten
Walze abgewickelt und auf eine zweite aufgewickelt.
-
Im
Anschluss an diesen Verfahrensschritt wurde das Wasser auf 90°C abgekühlt und
die Bahn bei einer Zugbelastung von 100 daN und einer Geschwindigkeit
von 50 m/min von der zweiten Walze abgewickelt und auf die erste
aufgewickelt.
-
Darauf
wurde das Wasser auf 70°C
abgekühlt
und die Bahn bei einer Zugbelastung von 100 daN und einer Geschwindigkeit
von 50 m/min von der ersten Walze abgewickelt und auf die zweite
aufgewickelt.
-
Beispiel 2:
-
Ein
Vliesstoff, umfassend eine Lage mit einem Flächengewicht von 130 g/m2, wurde nach einer Vorbehandlung durch Strangwäsche den
folgenden Verfahrensschritten unterworfen:
Der Hochtemperaturjigger
wurde auf die gleichen Temperaturen wie in Beispiel 1 beschrieben
aufgeheizt, jedoch wurde schon nach dem ersten vollständigen Ab-
und Aufwickelvorgang die Geschwindigkeit von 100 m/min auf 50 m/min
verringert. Insoweit wurde nach Aufheizen des Wassers auf 90°C die Bahn
bei einer Zugbelastung von 100 daN mit 50 m/min in einem vollständigen Ab-
und Aufwickelvorgang verfahren.
-
Nach
Erwärmen
des Wassers auf 110°C
wurde die Bahn ebenfalls einem vollständigen Ab- und Aufwickelvorgang
unterworfen, wobei die Bahn bei einer Zugbelastung von 100 daN mit
50 m/min verfahren wurde.
-
Nach
Erwärmen
des Wassers auf 130° wurde
die Geschwindigkeit auf 20 m/min reduziert, wobei die Bahn einer
Zugbelastung von 100 daN unterworfen wurde.
-
Die
Verfahrensschritte aus Beispiel 1 wurden modifiziert, um eine noch
stärkere
Breitenreduzierung und eine bessere Bahnführung zu gewährleisten.
-
Im
Anschluss an diese Verfahrensschritte wurde die Bahn auf einem Spannrahmen
bei 140°C
unter Beibehaltung einer entsprechenden Längsspannung getrocknet und
aufgewickelt.
-
Die
in Beispiel 1 verwendete Bahn wies eine Ausgangsbreite von 195,5
cm auf. Nach der Nassbehandlung durch die in Beispiel 1 beschriebenen Verfahrensschritte
wies die Bahn eine Breite von 135 cm auf. Nach anschließendem Trocknen
im Spannrahmen wies die Bahn eine Breite von 140 cm auf, was einer
Breitenreduktion von 28,39% entspricht.
-
Die
in Beispiel 2 behandelte Bahn wies eine Anfangsbreite von 195,5
cm auf. Nach einer Nassbehandlung durch die in Beispiel 2 beschriebenen
Verfahrensschritte wies diese Bahn eine Breite von 150 cm auf. Nach
anschließendem
Trocknen im Spannrahmen wies die Bahn eine Breite von 150 cm auf,
was einer Breitenreduzierung von 23,27% entspricht.
-
Beispiel 3:
-
Es
wurden drei Vliesstoffsorten, nämlich
ein Vliesstoff, umfassend eine Lage mit einem Flächengewicht von 60 g/m2, ein Vliesstoff, umfassend eine Lage mit
einem Flächengewicht
von 100 g/m2, und ein durch Kalandrierung
vorbehandelter Vliesstoff, umfassend eine Lage mit 100 g/m2, verwendet. Unter Kalandrierung versteht
man im hier beschriebenen Fall das Aufbringen eines Rasters auf
einer Lage des Vliesstoffs.
-
Der
Vliesstoff mit einem Flächengewicht
von 60 g/m2 wurde einer Zugbelastung von
60 daN, die Vliesstoffe mit 100 g/m2 einer
Zugbelastung von 100 daN unterworfen.
-
Zunächst wurde
das Wasser auf 50°C
erwärmt
und Weichmacher und Netzmittel gemäß Beispiel 1 zugegeben. Jede
der Proben wurde einmal von einer ersten Walze abgewickelt und auf
eine zweite aufgewickelt.
-
Danach
wurde das Wasser auf 60°C
erwärmt
und jede der Bahnen wurde einem vollständigen Ab- und Aufwickelvorgang
unterworfen, wobei die Bahnen mit einer Geschwindigkeit von 20 m/min
verfahren wurden.
-
Im
Anschluss daran wurde das Wasser auf 90°C erwärmt und die Bahnen wurden einem
vollständigen Ab-
und Aufwickelvorgang unterworfen, wobei die Bahnen mit einer Geschwindigkeit
von 40 m/min verfahren wurden.
-
Darauf
wurde das Wasser auf 110°C
aufgeheizt. Die Bahnen wurden mit einer Geschwindigkeit von 40 m/min
einem vollständigen
Ab- und Aufwickelvorgang unterworfen.
-
Darauf
wurde das Wasser auf 130°C
erwärmt
und die Bahnen bei 40 m/min einem vollständigen Ab- und Aufwickelvorgang
unterworfen.
-
Im
Anschluss daran wurde das Wasser auf 130°C gehalten und die Bahnen mit
einer Geschwindigkeit von 80 m/min einem vollständigen Ab- und Aufwickelvorgang
unterworfen. Bei diesem Verfahrensschritt wurden die Bahnen zugleich
eingefärbt.
-
Darauf
wurden die Bahnen mit 20 m/min im 130°C warmen Wasserbad verfahren.
Schließlich
erfolgte ein Abkühlen
des Behältnisses
in mehreren Schritten gemäß Beispiel
1.
-
Der
Vliesstoff, umfassend eine Lage mit 60 g/m2 Flächengewicht,
wies eine Ausgangsbreite von 205 cm auf. Nach der Behandlung im
Hochtemperaturjigger wies er eine Breite von 136 cm auf. Nach anschließendem Trocknen
und Thermofixieren in einem Spannrahmen zeigte er eine Breite von
140 cm und damit eine Breitenreduktion von 31,7%.
-
Der
Vliesstoff, der eine Lage mit einem Flächengewicht von 100 g/m2 umfasst, wies eine Ausgangsbreite von 212
cm auf. Nach der Behandlung im Hochtemperaturjigger wies dieser
eine Breite von 168 cm auf. Nach anschließendem Trocknen und Thermofixieren
in einem Spannrahmen wies er eine Breite von 170 cm auf. Dies entspricht
einer Breitenreduktion von 19,8%.
-
Der
kalandrierte Vliesstoff, welcher eine Lage mit einem Flächengewicht
von 100 g/m2 umfasst, wies eine Ausgangsbreite
von 211 cm auf. Nach der Behandlung gemäß den Verfahrensschritten des
Beispiels 3 wies er eine Breite von 178 cm auf. Nach Trocknen und
Thermofixieren im Spannrahmen wies dieser eine Breite von 188 cm
auf, was einer Breitenreduktion von 7,5% entspricht.
-
Bei
den hier durchgeführten
Versuchen wurde herausgefunden, dass eine deutlich geringere Breitenreduktion
zu beobachten ist, wenn die Proben zuvor keiner Strangwäsche unterzogen
werden.
-
In
der nachfolgenden Tabelle 1 sind beispielhaft zwei Vliesstoffe,
umfassend Lagen mit 100 g/m2 bzw. 130 g/m2 Flächengewicht
gegenübergestellt.
Diese Vliesstoffe wurden in Längsrichtung
und in Querrichtung mit Kräften
von 30 N und 60 N beaufschlagt und deren Dehnung gemessen.
-
Dabei
entspricht EVO 100 einem Vliesstoff mit einer Lage, die ein Flächengewicht
von 100 g/m2 aufweist.
-
EVO
100 SO entspricht dem Vliesstoff EVO 100, der mit einer Strangwäsche vorbehandelt
worden ist. Bei einer Strangwäsche
wird eine Bahn im Strang durch eine Düse geführt bei einer Temperatur zwischen
60°C und
90°C wobei
eventuell ein Netzmittel beigemengt wird. Hierdurch wird die Bahn
im Filamentverbund mechanisch aufgelockert.
-
EVO
100 SO HTJ stellt eine stranggewaschene Probe dar, die in einem
Hochtemperaturjigger mit unterschiedlichen Zugbelastungen, Geschwindigkeiten
und Temperaturen verfahren worden ist.
-
Die
Bezeichnungen EVO 130, EVO 130 SO und EVO 130 SO HTJ bezeichnen
analoge Vliesstoffe, wobei diese jedoch eine Lage mit einem Flächengewicht
mit 130 g/m2 aufweisen.
-
In
Tabelle 1 sind die prozentualen Dehnungswerte angegeben, welche
mit einer Elastizitätsprüfung nach
DIN 14704-1 gemessen wurden. Der rechte Teil der Tabelle 1 zeigt
die Mittelwerte des Rücksprungs
in Prozent nach 5 Dehnungszyklen. Unter dem Rücksprung versteht man das Vermögen eines
Vliesstoffes, in seine Ausgangsbreite zurückzukehren, nachdem dieser
gedehnt wurde.
| Mittelwerte
der Dehnung in % | | Mittelwerte
des Rücksprungs
in % nach 5 Dehnungszyklen (s.o.) |
| | Längs | Quer | | Längs | Quer |
| | 30
N | 60
N | 30
N | 60
N | | 30
N | 60
N | 30
N | 60
N |
| EVO 100 | 1.11 | 1.80 | 2.57 | 5.0% | | 99.8 | 89.63 | 99.49 | 88.01 |
| EVO 100S0 | 2.04 | 4.26 | 9.6 | 14.1 | | 73.04 | 67.84 | 49.79 | 40.43 |
| EVO 100S0 HTJ | 0.71 | 1.31 | 40.83 | 48.93 | | 92.96 | 89.31 | 30.05 | 22.85 |
| EVO 130 | 1.28 | 2.14 | 2.51 | 4.82 | | 99.73 | 89.62 | 99.45 | 87.06 |
| EVO 130S0 | 2.44 | 4.84 | 4.68 | 7.24 | | 68.44 | 59.09 | 57.91 | 54.83 |
| EVO 130S0 HTJ | 0.8 | 1.35 | 31.45 | 37.67 | | 86.25 | 88.15 | 34.63 | 26.78 |
Tabelle 1
-
Es
ist deutlich zu erkennen, dass die unbehandelten Vliesstoffe EVO
100 und EVO 130 ein Rücksprungverhalten
von deutlich über
80% aufweisen, wobei die im Hochtemperaturjigger (HTJ) behandelten Vliesstoffe
Werte von maximal 35% aufweisen.
-
Das
Rücksprungverhalten
kann durch weitere Behandlungsverfahren verbessert werden. Diese
umfassen Thermofixieren, Polyurethan-Koagulation, Weichmacher-Appreturen
und Sengen. In Abhängigkeit
von den angewendeten Verfahren kann sich das Dehnungsvermögen leicht
reduzieren. Dies hängt
damit zusammen, dass die Reibung der Filamente gegeneinander erhöht wird.
-
Bei
einer Thermofixierung wird ein Vliesstoff einer thermischen Behandlung
bei 175°C
bis 210°C
unterzogen, während
der Vliesstoff für
10 Sekunden bis 120 Sekunden auf einem Spannrahmen angeordnet ist. Dabei
ist eine Trocknung nach Durchlaufen des Hochtemperaturjiggers und
eine Thermofixierung zugleich in einem Verfahrensschritt möglich. Bei
den Beispielen in Tabelle 2 wurde eine Thermofixierung bei 195°C 30 Sekunden
lang im Anschluss an die Hochtemperaturjiggerbehandlung durchgeführt.
-
Unter
Polyurethan-Koagulation versteht man das Einbringen von Polyurethan
in die flächige
Lage des Vliesstoffs. Es ist denkbar, eine Lage mit einem Feststoffgehalt
von 5% bis 35% zu versehen. Die Beispiele in Tabelle 2 wurden mit
etwa 20% Feststoffgehalt versehen. Dieser Verfahrensschritt kann
vor oder nach der Behandlung im Hochtemperaturjigger erfolgen, wobei
die in Tabelle 2 beschriebenen Beispiele nach der Behandlung im
Hochtemperaturjigger mit Feststoff versehen wurden.
-
Die
Vliesstoffe können
zusätzlich
einer Weichmacher-Appretur (WM) unterzogen werden. Hierbei können 10
g/l bis 80 g/l Weichmacher in einem Bad eingesetzt werden, durch
welches der Vliesstoff geführt
wird. Bei den Beispielen in Tabelle 2 wurden 60 g/l Finistrol KSE
(Handelsname) eingesetzt. Hierbei handelt es sich um ein selbstvernetzendes,
modifiziertes Polysiloxan. Dieser Weichmacher wurde einem Bad beigemengt, welches
dem Hochtemperaturjigger nachgeschaltet war. Prinzipiell kann ein
Weichmacher dem Bad des Hochtemperaturjiggers oder einem diesem
nachgeschalteten Bad beigemengt sein.
-
Unter
Sengen versteht man das Abflammen der an einem textilen Flächengebilde überstehenden
Faserenden durch eine offene Gasflamme. Bei den hier beschriebenen
Vliesstoffen wird durch diesen Prozess das Material an der Oberfläche leicht
angeschmolzen, so dass sich die Kreuzungspunkte der Filamente miteinander
verbinden. Hieraus resultiert eine höhere Stabilität und ein
besseres Rücksprungverhalten
zurück
in die Ausgangslage. Dieser Verfahrensschritt wird vorzugsweise
nach der Behandlung im Hochtemperaturjigger durchgeführt.
| Elastizitätsprüfungen |
| | Mittelwerte
der Dehnung in % | Mittelwerte
des Rücksprungs
in % nach 5 Dehnungszyklen |
| | QR (Querrichtung) | QR (Querrichtung) |
| | 30
N | 60
N | 30
N | 60
N |
| | | | | |
| EVO
100 | 2,57 | 5,0 | 99,49 | 88,01 |
| EVO
100 S0 | 9,6 | 14,1 | 49,79 | 40,43 |
| EVO
100 S0 HTJ | 40,83 | 48,93 | 30,05 | 22,85 |
| EVO
100 S0 HTJ-thermofixiert | 38,86 | 49,6 | 43,76 | 34,31 |
| EVO
100 S0 HTJ-thermofixiert + WM | 39,45 | 46,46 | 44,11 | 30,43 |
| EVO
100 S0 HTJ-koaguliert | 39,97 | 50,54 | 34,53 | 24,02 |
| EVO
100 S0 HTJ-koaguliert + WM | 33,68 | 37,02 | 50,27 | 39,41 |
| | | | | |
| EVO
130 | 2,51 | 4,82 | 99,45 | 87,06 |
| EVO
130 S0 | 4,68 | 7,24 | 57,91 | 54,83 |
| EVO
130 S0 HTJ | 31,45 | 37,67 | 34,63 | 26,78 |
| EVO
130 S0 HTJ-thermofixiert | 34,76 | 41,65 | 46,74 | 34,13 |
| EVO
130 S0 HTJ-thermofixiert + WM | 35,62 | 40,17 | 52,27 | 41,47 |
| EVO
130 S0 HTJ-koaguliert | 28,61 | 35,59 | 42,78 | 31,78 |
| EVO
130 S0 HTJ-koaguliert + WM | 23,64 | 26 | 61,68 | 49,42 |
| EVO
130 S0 HTJ-gesengt, | 28,81 | 32,7 | 35,96 | 28,75 |
Tabelle
2
-
In
den hier beschriebenen Nassverfahren lassen sich mehrere Schritte
parallel durchführen.
Beispielsweise ist denkbar, die Vliesstoffe gleichzeitig zu färben und
zu hydrophilieren. Die hier beschriebenen Nassverfahren zeigen den
Vorteil, dass die breitenreduzierten Vliesstoffe nahezu falten-
und wellenfrei sind, nämlich nicht
den so genannten „Krawatten-Effekt" aufweisen. Der „Krawatten-Effekt" bezeichnet die Ausbildung
von Längswellen
in den Vliesstoffbahnen bei Anwendung von Trockenverfahren zur Breitenreduzierung.
-
Die
Abkürzung
EVO steht für
Vliesstoffe des Typs „Evolon". Alle in den Beispielen
genannten Vliesstoffe weisen Mikrofilamente auf, die eine Feinheit
von 0,1 dtex bis 0,15 dtex zeigen und durch Splittung von Bikomponentenfilamenten
entstanden sind. Die Bikomponentenfilamente wiesen eine Pie-Struktur
auf und enthielten 30% Polyamid und 70% Polyester.
-
Hinsichtlich
weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Lehre
wird einerseits auf den allgemeinen Teil der Beschreibung und andererseits
auf die beigefügten
Patentansprüche
verwiesen.
-
Abschließend sei
ganz besonders hervorgehoben, dass die zuvor rein willkürlich gewählten Ausführungsbeispiele
lediglich zur Erörterung
der erfindungsgemäßen Lehre
dienen, diese jedoch nicht auf diese Ausführungsbeispiele einschränken.