DE102010047105A1 - Mehrschichtiges Verbundmaterial mit elastischen Eigenschaften - Google Patents

Mehrschichtiges Verbundmaterial mit elastischen Eigenschaften

Info

Publication number
DE102010047105A1
DE102010047105A1 DE102010047105A DE102010047105A DE102010047105A1 DE 102010047105 A1 DE102010047105 A1 DE 102010047105A1 DE 102010047105 A DE102010047105 A DE 102010047105A DE 102010047105 A DE102010047105 A DE 102010047105A DE 102010047105 A1 DE102010047105 A1 DE 102010047105A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
composite material
characterized
multilayer composite
material according
preceding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE102010047105A
Other languages
English (en)
Inventor
Auf Nichtnennung Antrag
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sandler AG
Original Assignee
Sandler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sandler AG filed Critical Sandler AG
Priority to DE102010047105A priority Critical patent/DE102010047105A1/de
Priority claimed from DE202010018588.2U external-priority patent/DE202010018588U1/de
Publication of DE102010047105A1 publication Critical patent/DE102010047105A1/de
Application status is Ceased legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/44Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties the fleeces or layers being consolidated by mechanical means, e.g. by rolling
    • D04H1/46Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties the fleeces or layers being consolidated by mechanical means, e.g. by rolling by needling or like operations to cause entanglement of fibres
    • D04H1/492Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties the fleeces or layers being consolidated by mechanical means, e.g. by rolling by needling or like operations to cause entanglement of fibres by fluid jet
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/44Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties the fleeces or layers being consolidated by mechanical means, e.g. by rolling
    • D04H1/46Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties the fleeces or layers being consolidated by mechanical means, e.g. by rolling by needling or like operations to cause entanglement of fibres
    • D04H1/498Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties the fleeces or layers being consolidated by mechanical means, e.g. by rolling by needling or like operations to cause entanglement of fibres entanglement of layered webs

Abstract

Die Erfindung betrifft ein mehrschichtiges Verbundmaterial mit elastischen Eigenschaften, wobei das Verbundmaterial eine Schaumstoffschicht beinhaltet, welche mindestens auf einer Seite mit einer Faserschicht welche aus Fasern und/oder Filamenten gebildet ist, abgedeckt ist. Der Verbund der Schichten miteinander erfolgt mechanisch.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein mehrschichtiges, textiles Verbundmaterial mit elastischen Eigenschaften.
  • In der Vergangenheit gab es verschiedene Ansätze, derartige Materialien herzustellen.
  • Beispielsweise zeigt die DE19510193 wie ein textiles Basismaterial in Form eines thermisch verfestigten, kardierten Vliesstoffs aus Stapelfasern mittels einer quer zur Fertigungsrichtung verlaufenden Beschichtung elastische Eigenschaften bekommt. Nachteilig dabei ist, dass durch den Abstand der Beschichtungslinien nur dann ausreichende Rückstellkräfte erzielt werden, wenn dieser möglichst gering liegt. Ein geringer Abstand bedeutet aber eine fast vollflächige Beschichtung, was einerseits den Griff in Richtung steif und folienartig verschiebt und zum anderen ein hohes Gesamtgewicht zur Folge hat.
  • Die DE102005016246 zeigt eine weitere Möglichkeit, elastische Verbundwerkstoffe herzustellen. Dabei wird ein Ausgangsvlies mittels des Meltblown-Verfahrens mit elastischem Polymer verstärkt. Die feinfasrige, noch flüssige Spinnmasse wird auf ein möglichst offenporiges Vlies geblasen, dringt in die Poren und umhüllt die den Vliesstoff bildenden Fasern. Nach dem Abkühlen und entsprechender Aktivierung weist ein so hergestelltes Material elastische Eigenschaften auf. Nachteilig zeigt sich hier ein gummiartiger, mit einer Versteifung einher gehender Griff des so entstandenen Verbundes und die Tatsache, dass man mit dem Flächengewicht des Ausgangsvliesstoffes, gleichbedeutend mit der Porosität nach oben limitiert ist. Je höher das Flächengewicht des Ausgangsvliesstoffes liegt, desto geringer ist die Eindringtiefe des elastischen Polymers, was wiederum zu Lasten des textilen Griffs geht.
  • Die EP 1900512 ist gattungsbildend für elastische Laminate. Eine Folie wird ein- oder beidseitig mit einer Vlieslage abgedeckt. Die Haftung zwischen den Lagen wird durch einen Schmelzkleber hergestellt. Nachdem das so entstandene Laminat aktiviert wurde, weist es elastische Eigenschaften auf. Nachteilig bei dieser Verfahrensart ist, dass das so entstandene Material keinerlei Luftdurchlässigkeit aufweist, darüber hinaus ergibt die Kombination vieler Einzellagen eine Versteifung des gesamten Aufbaus. Unabhängig davon werden hohe Anforderungen an die Fertigungstechnik gestellt, da viele Einzellagen passgenau aufeinandergelegt und verklebt werden müssen.
  • Die Aufgabe der Erfindung bestand darin, die vorgenannten Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden. Gelöst wird die Aufgabe anhand der Merkmale des Anspruches 1. Bevorzugte und sinnvolle Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen genannt.
  • Zur Herstellung eines elastischen, erfindungsgemäß ausgeführten Verbundmaterials kommen als Ausgangsmaterialien Schaumstoff und Faserschichten zum Einsatz, welche für sich allein betrachtet, nicht für den vorgesehenen Einsatzzweck geeignet sind. Die Faserschichten können aus einem Faserflor und/oder einem vorverfestigten Vlies bestehen. Innerhalb einen Faserschicht liegen die Fasern und/oder Filamente zunächst vorzugsweise 2-dimensional orientiert vor.
  • Der Begriff Schaumstoff steht dabei für künstlich hergestellte Flächenware mit zelliger Struktur und niedriger Dichte.
  • Der Begriff Faserflor im Sinne der vorliegenden Erfindung bezeichnet einen unverfestigten, losen Verbund aus Stapelfasern und/oder Filamenten, dem jegliche Verfestigung und daher mechanische Stabilität fehlt.
  • Der Begriff vorverfestigtes Vlies beschreibt einen Faserflor, welcher mittels thermischer, beispielsweise durch Kalandrieren, und/oder mechanischer Behandlung, beispielsweise Vernadelung, so verfestigt wurde, dass er eine gerade ausreichende mechanische Stabilität für die weitere Verarbeitung, beispielsweise auf- und/oder abrollen aufweist.
  • Zur Herstellung eines erfindungsgemäßen, elastischen Verbundstoffs wird der Schaumstoff, im Nachfolgenden auch als Schaumstoffschicht bezeichnet, ein- oder beidseitig mit einer Faserschicht aus einem Faserflor und/oder einem vorverfestigten Vlies aus Stapelfasern und/oder Filamenten abgedeckt.
  • Der so entstandene Aufbau aus Schaumstoff mit ein- oder beidseitig aufgebrachter Faserschicht wird dann einer Vernadelung zugeführt.
  • Diese Vernadelung kann mittels der klassischen Technik durch Metallnadeln, wie beispielsweise 1-Barb-Filznadeln von Fa Groz Beckert angeboten, erfolgen. Sie kann aber auch mittels der Wasserstrahlvernadelung ausgeführt werden. Die Ausführungen im Folgenden beziehen sich auf eine Vernadelung mittels Wasserstrahlen ohne sich aber darauf zu beschränken.
  • Durch die Vernadelung werden nun Fasern aus der Faserschicht so umorientiert, dass diese in die Schaumstoffschicht eindringen und dort sowohl kraftschlüssig als auch formschlüssig verankert werden. Je nach Dicke der Schaumstoffschicht und der Stärke der Vernadelung können die Fasern einer Faserschicht auch den Schaumstoff vollständig durchdringen und auf der der Faserschicht gegenüberliegenden Seite wieder austreten.
  • Der so entstandene Verbundstoff wird dann einer sogenannten Aktivierungseinheit vorgelegt um den bis dahin nicht elastischen Verbund die letztendlich gewünschten elastischen Eigenschaften zu verleihen. Bei der Aktivierung erfolgt rasche Dehnung des Materials in Richtung der späteren Belastung. Dabei werden die zunächst unorientiert vorliegenden Polymerketten der elastischen Verbundkomponente parallelisiert, sodass dies bei späterer Belastung entsprechende Rückstellkräfte ausbilden können.
  • Zur Aktivierung können alle bekannten Verfahren, wie beispielsweise in EP1900512 beschrieben oder unter dem Begriff Ring-Rolling bekannt eingesetzt werden.
  • Ein so hergestelltes, erfindungsgemäßes Verbundmaterial weist nun überraschend Festigkeiten und elastische Eigenschaften auf, welche die Ausgangsstoffe nicht haben.
  • Im Nachfolgenden wird dies am Beispiel von elastischen Materialien, welche für elastische Verschlusssysteme in Windeln geeignet sind, gezeigt, ohne darauf beschränkt zu sein. Aufgrund des späteren Einsatzes muss ein geeignetes, elastisches Material eine gewisse Mindestfestigkeit aufweisen, das es ansonsten z. B. beim Verschließen einer Windel einfach abreißen würde. Gängige Breiten für Windelverschlusssysteme liegen im Bereich von 30 bis 50 mm, sodass in den folgenden Ausführungen von einer Materialbreite von 40 mm ausgegangen wurde. Die Kraft, welche beim Verschließen von Seiten der Mutter oder des Vaters aufgebracht wird liegt erfahrungsgemäß bei ca. 10 N, sodass die Reißfestigkeit eines für diese Anwendung geeigneten Materials bei mindestens 10 N/40 mm liegen muss.
  • Der Begriff elastisch bzw. elastische Eigenschaft im Sinne der vorliegenden Erfindung beschreibt das Rückstellverhalten eines Musterstreifens welcher bis zu einer bestimmten Kraft gedehnt und anschließend entlastet wurde. Der Unterschied zwischen Länge vor und nach erfolgter Dehnung wird als Hysterese bezeichnet, wobei ein geringer Wert für ein gutes Rückstellvermögen steht.
  • Zur Ermittlung der elastischen Eigenschaften wird ein Muster quer zur Fertigungsrichtung des erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffes entnommen. Daraus wird der eigentliche Prüfling derart zugeschnitten, dass er eine Länge von 120 mm und eine Breite von 40 mm aufweist. Dieses Muster wird in pneumatische Probenhalter einer Zwick UPM 1445 so eingespannt, dass der Abstand der Klemmlinien von der oberen zur unteren Klemme 60 mm beträgt. Nun wird eine Vorkraft von 0,1 N/40 mm aufgebaut und nach Erreichen derer die Ausgangslänge L0 als Abstand von oberer und unterer Klemmlinie in mm bestimmt. Anschließend wird das Muster mit einer Geschwindigkeit von 8,333 mm/sek solange belastet bis an einer zwischen der oberen Klemme und der Fahrtraverse eingebauten Kraftmesszelle eine Kraft von 10,0 N anliegt. Die Prüfmaschine entlastet nun wieder bis zum Erreichen des Kraftnullpunkts. Ist dieser erreicht wird wieder eine Belastungsprüfung gestartet. Dabei wird erneut eine Kraft von 0,1 N/40 mm angefahren und der Abstand von oberer und unterer Klemmlinie in mm bestimmt. Dieser Abstand wird als Länge nach Dehnung L1 bezeichnet.
  • Wie in der 1 bis 4 dargestellt, kann abschließend ein weiterer Dehnvorgang bis zum nochmaligen Erreichen der 10 N-Belastung durchgeführt werden. Dieser ist jedoch für die nachstehenden Betrachtungen nicht weiter ausgewertet.
  • Der Unterschied von Ausgangslänge L0 zu Länge nach Dehnung L1 wird als Hysterese bezeichnet und nach folgender Formel berechnet:
    Figure 00050001
  • Als elastisch gilt im Sinne der Erfindung ein Verbund welcher eine Hysterese von kleiner 20% aufweist, wobei Werte kleiner 15% bevorzugt und kleiner 10% am meisten bevorzugt sind.
  • Wie eingangs erwähnt müssen geeignete elastische Materialien eine Mindest-Festigkeit von 10 N/40 mm in Richtung der Belastung bei gleichzeitig elastischen Eigenschaften aufweisen.
  • Zur Darstellung eines erfindungsgemäßen Verbundes dient als Ausgangsmaterial beispielsweise ein Schaumstoff aus einem elastischen Polyethylenterephthalat-Polyurethanschaum (PET-PUR) mit einer Dicke von 0,86 mm (gem. WSP 120.6 bei 0,5 kPa Vorlast) und einem Flächengewicht von 22,3 g/qm (gem. WSP 130.1).
  • Die Reißfestigkeit des Schaumstoffs liegt bei 3,87 N/in (gem. WSP 110.4, Option B, wobei abweichend davon mit einer Streifenbreite von 25,4 mm, einer Einspannlänge von 127 mm und einer Abzugsgeschwindigkeit von 500 mm/min gearbeitet wurde). Rechnet man dies auf eine Streifenbreite von 40 mm um, so ergibt sich eine Festigkeit von 6,1 N/40 mm, was deutlich unter der für die Elastizitätsprüfung bzw. späteren Gebrauchstauglichkeit erforderlichen Mindestfestigkeit von 10 N/40 mm liegt.
  • Auf diesen Schaumstoff wird einseitig ein Faserflor abgelegt.
  • Der Faserflor besteht, ohne darauf beschränkt zu sein, aus 50% handelsüblicher Viskosefaser mit einer Feinheit von 1,7 dtex und einer Stapellänge von 40 mm in Mischung mit 50% Polyethylenterephthalat-Faser einer Feinheit von 1,7 dtex und einer Stapellänge von 38 mm. Der Faserflor wurde mittels eines klassischen Kardierverfahrens hergestellt und hat ein Flächengewicht von ca. 60 g/qm. Naturgemäß, es fehlt jegliche Verfestigung, weist der Faserflor keinerlei mechanische Festigkeiten auf, sodass auch im Folgenden keine Kraft-/Dehnungskurve aufgenommen werden kann.
  • Der so entstandene Schichtstoff wird nun einer Wasserstrahlanlage zugeführt.
  • Innerhalb dieser erfolgt mittels der darin erzeugten Hochdruckwasserstrahlen zum Einen eine Verfestigung des Faserflors, sodass dieser Dimensionstabilität und Festigkeit bekommt. Zum Anderen wird ein Teil der ursprünglich im Faserflor zweidimensional verteilten Fasern in die dritte Dimension umorientiert und dringt dabei in den Schaumstoff ein. Die eingedrungenen Fasern bleiben nach Ende des Wasserstrahlprozesses im Schaumstoff mechanisch verankert zurück.
  • Die Verankerung ist einerseits formschlüssig, da Fasern aus der Faserschicht zum Teil mehrere Schaumstoffporen durchdringen und in den Schaumstoffporen aufgrund der Verwirbelung im Wasserstrahlprozess verhakt sind. Andererseits liegt auch eine kraftschlüssige Verbindung vor, da beispielsweise bei der Verwendung von cellulosischen Fasern und/oder Filamenten die Oberfläche der Fasern eine gewisse Rauhigkeit aufweist, die sich günstig auf die Verankerung der Fasern im Schaumstoffgerüst auswirkt.
  • Die Drücke bei der Wasserstrahlvernadelung liegen im Bereich von 50 bis 120 bar. Die Vernadelung erfolgte zum Erreichen einer ausreichenden mechanischen Stabilität mittel folgender Schritte:
    Vorvernadelung bei 50 bar, gefolgt von drei weiteren Nadelschritten, wobei zweimal von der Seite der Faserschicht und einmal von der Seite der Schaumstoffschicht genadelt wurde. Die Drücke dieser drei Schritte lagen jeweils bei 120 bar, die Anlagengeschwindigkeit bei 12 m/min.
  • Je nach gewünschter Vernadelungsstärke können nach der Vorvernadelung zwischen 2 und 7 Vernadelungsbalken zum Einsatz kommen können. Wird ein elastisches Verbundmaterial gleichzeitig auch noch als Schlaufen-Zone bei Einsatz innerhalb eines Klett-Verschlusssystems, verwendet, sind die Fasern entsprechend stärker einzubinden, sodass diese nicht bei Belastung aus dem Schaumstoff gezogen werden.
  • Die dem Vernadelungsprozess nachfolgende Trocknung erfolgt bei einer Temperatur zwischen 75 und 120°C, wobei darauf zu achten ist, das der Schaumstoff keine Verhärtung und/oder Farbänderung erfährt. Im vorliegenden Beispiel wurde bei einer Temperatur von 102°C getrocknet.
  • Abschließend wird der Verbundstoff einer Aktivierung zugeführt, sodass die gewünschten, elastischen Eigenschaften ausgebildet werden. Dies kann wie eingangs beschrieben, mittels aller marktüblichen Technologien geschehen.
  • Für das in Tabelle 1, Spalte E beschriebene Material wurde die Aktivierung mittels eines der eigentlichen Belastungsprüfung vorgeschalteten Aktivierungszyklus durchgeführt. Dabei wurde der Prüfling nach dem Einspannen in die UPM zunächst nach Erreichen einer Vorkraft von 0,1 N/40 mm innerhalb von 4,8 Sekunden um 40 mm gedehnt und anschließend wieder bis zum Kraftnullpunkt entlastet.
  • Der so erhaltene, erfindungsgemäße Verbundstoff weist nun mechanische Eigenschaften auf, die die beiden Ausgangsmaterialien, Faserflor und Schaumstoff nicht hatten.
  • Die 1 bis 4 in Verbindung mit Tabelle 1 verdeutlichen dies nochmals, wobei die 1 bis 4 jeweils Kraft-Dehnungsverläufe für die Ausgangsmaterialien, von Kombinationen daraus, für Materialien nach dem Stand der Technik und dem erfindungsgemäßen Aufbau zeigen. Für den Faserflor kann keine Kurve erstellt werden, da dieser keinerlei Festigkeiten aufweist.
  • 1: Kraft-/Dehnungsverlauf für einen erfindungsgemäß geeigneten Schaumstoff aus PET-PUR. Die geforderte Kraft von 10 N/40 mm wird nicht erreicht, der Schaumstoff zerreißt bei einer Belastung von ca. 5 N/40 mm.
  • 2: zeigt den Verlauf der Kraft-/Dehnungskurve für einen Aufbau aus dem PET-PUR Schaumstoff mit wasserstrahlverfestigten Vliesstoff gleicher Zusammensetzung wie der Faserflor aus Tabelle 1, jedoch wurde das Vlies regulär mittels Wasserstrahlen verfestigt. Der Verbund zwischen Vlies und Schaum wurde durch Verklebung mit Hotmelt hergestellt. Der Verbund hat zwar genügende Stabilität um einer Belastung von 10 N/40 mm standzuhalten, jedoch ist der Unterschied von L0 zu L1 zu groß. Die Hysterese liegt bei 20,3 mm, entsprechend 33,3% bezogen auf die Ausgangslänge von 60,96 mm. Der Verbund hat zwar eine gewisse Elastizität jedoch nicht ausreichend.
  • 3: Kraft-Dehnungskurve für ein dem Stand der Technik entsprechenden, aktivierten Laminats aus einem kardierten, thermisch kalanderverfestigten Stapelfaservlies aus Polypropylenfasern mit einem Gewicht von 22 g/qm und einer elastischen SBR-Folie mit ca. 50 g/qm. Diese Folie ist beidseitig mit dem Vlies abgedeckt. Der Verbund erfolgt durch Hotmelt-Verkleben. Der Längenunterscheid von L0 zu L1 beträgt hier 8,1 mm, was bezogen auf die im Versuch ermittelte 10 von 60,5 mm eine Hysterese von 13,4% entspricht.
  • 4: zeigt die Kraft Dehnungskurve des erfindungsgemäß ausgeführten, und aktivierten vorstehend beschriebenen Verbundes aus einem unverfestigten Faserflor aus PET- und Viskose- Fasern, welcher mit einem PET-PUR-Schaumstoff mittels Wasserstrahlvernadelung verbunden wurde. Der Längenunterschied L0 zu L1 beträgt 6,6 mm, was bezogen auf die im Versuch ermittelte L0 von 78 mm eine Hysterese von 8,5% bedeutet.
  • Die vorstehenden Ausführungen zeigen, dass ein Verbundmaterial aus an sich nicht geeigneten, im Falle bei Verwendung des Faserflor sogar eines Ausgangsmaterials ohne Festigkeit, Verbundmaterialien nach dem Stand der Technikdeutlich in Bezug auf die Elastizität überlegen ist.
  • Betrachtet man darüber hinaus noch die Tabelle 1, so kann man erkennen, dass ein erfindungsgemäßes Verbundmaterial aufgrund seiner offenporigen Struktur über die elastischen Eigenschaften hinaus auch noch luftdurchlässig ist und flüssigkeitspeichernde Eigenschaften aufweist.
  • Diese Kombination kann dem Stand der Technik nicht entnommen werden, da dieser entweder elastisch aber nicht luftdurchlässig und flüssigkeitspeichernd ist (siehe Beispiel D aus Tabelle 1) oder aber luftdurchlässig und flüssigkeitsspeichernd aber nicht elastisch ist (siehe Beispiel C aus Tabelle 1). Ein Material nach der DE102005016246 ist wohl elastisch und luftdurchlässig, hat aber keine flüssigkeitspeichernden Eigenschaften.
  • Zur gezielten Steuerung der Eigenschaften des erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffes ist es möglich, die zum Einsatz kommenden Ausgangsmaterialien zu variieren.
  • Betrachtet man zunächst den als Basis dienenden Schaumstoff so kann dieser aus allen Polymeren hergestellt werden, solange der daraus resultierende Verbundstoff die gewünschte Elastizität hat. Als günstig haben sich mit Polyester modifizierte Polyurethanschäume erwiesen, deren Raumgewichte im Bereich vom 15 bis 50 kg/m3, bevorzugt von 23 bis 33 kg/m3 liegen. Die Dicke der Schaumstoffschicht (2) sollte im Bereich von 0,4 bis 10 mm sein, wobei der Bereich von 0,8 bis 2,5 mm bevorzugt ist. Zur Gewährleistung einer guten Verbundhaftung hat sich als günstig erwiesen, offenzellige Schaumstoffe zu verwenden. Bei geeigneter Einstellung der Vernadelung, insbesondere bei Anwendung der Wasserstrahlvernadelung, ist es auch möglich, geschlossenzellige oder gemischtzellige Schaumstoffe einzusetzen. Daneben ist auch eine Einfärbung des Schaumstoffes vorstellbar.
  • Die Faserschichten können aus einem Faserflor bestehen, welcher nach den bekannten Trocken- oder aber auch Extrusionsverfahren hergestellt sein kann. Die Wahl des Verfahrens hängt von den weiteren Eigenschaften für die Anwendung ab. Ist Verschweißbarkeit gefordert, können sowohl Trocken- als auch Extrusionsverfahren zum Einsatz kommen, da mittels beider Verfahren thermoplastische und schmelzbare Polymere verarbeitet werden können. Steht Saugfähigkeit und Wasserspeicherung im Vordergrund, ist das Trockenverfahren zu bevorzugen, da damit auch cellulosische Fasern verarbeitet werden können.
  • Arbeitet man nach einem Trockenverfahren, so kommt der zum Einsatz kommenden Faserlänge eine Bedeutung für die Intensität der Vernadelung zu. Die Faserlänge eines Trockenvlieses sollte zum Ausbilden einer ausreichenden Verbundhaftung mindestens 10 mm betragen, bevorzugt werden Faserlängen größer 30 mm eingesetzt.
  • Wird als Faserschicht ein vorverfestigtes Vlies eingesetzt, so darf dies nur einen geringen Verfestigungsgrad aufweisen, sodass es gerade noch auf- und abrollbar ist, die aber Fasern nicht stark eingebunden sind, sodass diese während der Vernadelung in den Schaumstoff eingearbeitet werden können. Die Verfestigung kann beispielsweise mittels eines Kalanders mit geringem Pressflächenanteil, dies bedeutet kleiner 11% der gesamt möglichen Verbindungsfläche geschehen. Sind nicht-thermoplastische Fasern oder hochschmelzenden Fasern im Vlies enthalten, empfiehlt sich eine mechanische Vorverfestigung, beispielsweise mittels Wasserstrahlvernadelung.
  • Die Faserschichten können nun aus Faserfloren bzw. vorverfestigten Vliesen gleicher aber auch unterschiedlicher Materialzusammensetzung bestehen. Auch hier ist die Wahl der Zusammensetzung abhängig von dem weiteren Einsatz zu machen. Beispielsweise können Fasermischungen der Ober- und Unterseite variieren, sodass unterschiedliche Polymere und/oder auch Faserstärken zum Einsatz kommen können.
  • Zum Erreichen eines Scheuereffekts können beispielsweise auf einer Seite des Schaumstoffs Polyamidfasern mit einer Faserstärke von 6,7 dtex eingesetzt werden, auf der anderen Seite des Schaumstoffs eine Mischung aus Viskosefasern mit Polyesterfasern in einer Stärke von 0,9 bis 1,7 dtex. Ein derartiger Verbundstoff kann beispielsweise als Abschmink-Pad Einsatz finden.
  • Das Flächengewicht einer Faserschicht liegt bei mindestens 5 g/m2 bis maximal 200g/m2, wobei der Bereich von 15 bis 80 g/qm bevorzugt wird.
  • Erfindungsgemäße, elastische Verbundmaterialien können neben den bereits erwähnten Anwendungsbereichen in einer Vielzahl Weiterer Einsatz finden. So ist beispielsweise die Verwendung im Bereich von Wisch- oder Reinigungstüchern, sowie Pflegetüchern, sogenannten Wet-Wipes vorstellbar.
  • Figure 00120001
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 19510193 [0003]
    • DE 102005016246 [0004, 0045]
    • EP 1900512 [0005, 0016]

Claims (21)

  1. Mehrschichtiges Verbundmaterial mit elastischen Eigenschaften dadurch gekennzeichnet, – dass das Verbundmaterial eine Schaumstoffschicht umfasst, – dass mindestens eine Seite der Schaumstoffschicht mit einer Faserschicht welche aus Fasern und/oder Filamenten gebildet ist, abgedeckt wird und – dass die Schichten miteinander mechanisch verbunden sind.
  2. Mehrschichtiges Verbundmaterial nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass – Fasern und/oder Filamente der Faserschicht in die Schaumstoffschicht eindringen und darin kraft- und/oder formschlüssig verankert sind.
  3. Mehrschichtiges Verbundmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass – die Faserschicht aus einem vorverfestigten Vlies aus Fasern und/oder Filamenten besteht.
  4. Mehrschichtiges Verbundmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass – die Faserschicht aus einem unverfestigten Flor aus Fasern und/oder Filamenten besteht.
  5. Mehrschichtiges Verbundmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass – die Fasern und/oder Filamente innerhalb einer Faserschicht polymereinheitlich zusammengesetzt sind
  6. Mehrschichtiges Verbundmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass – innerhalb der Faserschicht eine Mischung von Fasern und/oder Filamenten aus unterschiedlichen Polymeren vorliegt.
  7. Mehrschichtiges Verbundmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass – innerhalb der Faserschicht die mittleren Faser- und/oder Filamentdurchmesser annähernd gleich sind.
  8. Mehrschichtiges Verbundmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass – innerhalb der Faserschicht die mittleren Faser- und/oder Filamentdurchmesser unterschiedlich sind.
  9. Mehrschichtiges Verbundmaterial nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass – die Schaumstoffschicht beidseitig mit Faserschichten abgedeckt ist
  10. Mehrschichtiges Verbundmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass – die Zusammensetzung der Faserschichten auf der Oberseite und Unterseite der Schaumstoffschicht in Bezug auf Polymerzusammensetzung und/oder Faser- und/oder Filamentdurchmesser unterschiedlich ist.
  11. Mehrschichtiges Verbundmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass – das Verbundmaterial ein Flächengewicht im Bereich von 35 bis 300 g/qm aufweist
  12. Mehrschichtiges Verbundmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass – das Verbundmaterial eine Dicke im Bereich von 0.8 bis 10 mm aufweist
  13. Mehrschichtiges Verbundmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass – das Verbundmaterial luftdurchlässig ist.
  14. Mehrschichtiges Verbundmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass – die einzelnen Schichten mittels Vernadelung verbunden sind.
  15. Mehrschichtiges Verbundmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass – die einzelnen Schichten mittels Wasserstrahlvernadelung verbunden sind.
  16. Mehrschichtiges Verbundmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass – das Verbundmaterial eine Hysterese in Querrichtung von kleiner 20% aufweist.
  17. Mehrschichtiges Verbundmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass – das Verbundmaterial eine Hysterese in Querrichtung von kleiner 15% aufweist.
  18. Mehrschichtiges Verbundmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass – das Verbundmaterial eine Hysterese in Querrichtung von kleiner 10% aufweist.
  19. Mehrschichtiges Verbundmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass – das Raumgewicht der Schaumstoffschicht im Bereich von 15 bis 50 kg/m3 liegt.
  20. Mehrschichtiges Verbundmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass – das die Dicke der Schaumstoffschicht im Bereich von 0,4 bis 10 mm liegt.
  21. Mehrschichtiges Verbundmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass – das Flächengewicht einer Faserschicht im Bereich von 5 bis 200 g/m2 liegt.
DE102010047105A 2010-10-01 2010-10-01 Mehrschichtiges Verbundmaterial mit elastischen Eigenschaften Ceased DE102010047105A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010047105A DE102010047105A1 (de) 2010-10-01 2010-10-01 Mehrschichtiges Verbundmaterial mit elastischen Eigenschaften

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE202010018588.2U DE202010018588U1 (de) 2010-10-01 2010-10-01 Mehrschichtiges Vliesverbundmaterial mit elastischen Eigenschaften
DE102010047105A DE102010047105A1 (de) 2010-10-01 2010-10-01 Mehrschichtiges Verbundmaterial mit elastischen Eigenschaften

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102010047105A1 true DE102010047105A1 (de) 2012-04-05

Family

ID=69143923

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102010047105A Ceased DE102010047105A1 (de) 2010-10-01 2010-10-01 Mehrschichtiges Verbundmaterial mit elastischen Eigenschaften

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102010047105A1 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014116355A1 (de) * 2014-11-10 2016-05-12 J.H. Ziegler Gmbh Textilverbundmaterialproduktionsvorrichtung
DE102014116354A1 (de) * 2014-07-08 2016-05-12 J.H. Ziegler Gmbh Kaschierungstextilverbundmaterial
DE102017123283A1 (de) * 2017-10-06 2019-04-11 J.H. Ziegler Gmbh Vorrichtung, insbesondere Faserverbundproduktionsvorrichtung
US10336011B2 (en) 2013-12-17 2019-07-02 Daimler Ag Method for producing a sandwich component and sandwich component

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE68910223T2 (de) * 1988-08-22 1994-03-03 Appleton Mills Appleton Papiermacherfilz mit einer Lage aus Polymerschaumstoff mit geschlossenen Zellen.
DE19510193A1 (de) 1995-03-21 1996-09-26 Voss Armaturen Anschlußvorrichtung für Rohrleitungen
DE29722595U1 (de) * 1997-12-20 1998-02-19 Tnv Fabrikation Tech Vliesstof Harzschaum-Vlies-Verbundprodukt
DE20213228U1 (de) * 2002-08-23 2002-10-31 Carcoustics Tech Ct Gmbh & Co Mehrlagiges Schall- und Wärmeisolationsteil
US20020197442A1 (en) * 2001-06-06 2002-12-26 Wyner Daniel M. Insulating fabrics
DE102005016246A1 (de) 2005-04-08 2006-10-12 Sandler Ag Elastischer Verbundvliesstoff und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102007004696A1 (de) * 2006-02-20 2007-09-13 Greiner Perfoam Gmbh Schichtkörper
EP1900512A1 (de) 2006-09-15 2008-03-19 3M Innovative Properties Company Ein activierbares spannungsloses Laminat

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE68910223T2 (de) * 1988-08-22 1994-03-03 Appleton Mills Appleton Papiermacherfilz mit einer Lage aus Polymerschaumstoff mit geschlossenen Zellen.
DE19510193A1 (de) 1995-03-21 1996-09-26 Voss Armaturen Anschlußvorrichtung für Rohrleitungen
DE29722595U1 (de) * 1997-12-20 1998-02-19 Tnv Fabrikation Tech Vliesstof Harzschaum-Vlies-Verbundprodukt
US20020197442A1 (en) * 2001-06-06 2002-12-26 Wyner Daniel M. Insulating fabrics
DE20213228U1 (de) * 2002-08-23 2002-10-31 Carcoustics Tech Ct Gmbh & Co Mehrlagiges Schall- und Wärmeisolationsteil
DE102005016246A1 (de) 2005-04-08 2006-10-12 Sandler Ag Elastischer Verbundvliesstoff und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102007004696A1 (de) * 2006-02-20 2007-09-13 Greiner Perfoam Gmbh Schichtkörper
EP1900512A1 (de) 2006-09-15 2008-03-19 3M Innovative Properties Company Ein activierbares spannungsloses Laminat

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10336011B2 (en) 2013-12-17 2019-07-02 Daimler Ag Method for producing a sandwich component and sandwich component
DE102014116354A1 (de) * 2014-07-08 2016-05-12 J.H. Ziegler Gmbh Kaschierungstextilverbundmaterial
DE102014116355A1 (de) * 2014-11-10 2016-05-12 J.H. Ziegler Gmbh Textilverbundmaterialproduktionsvorrichtung
DE102017123283A1 (de) * 2017-10-06 2019-04-11 J.H. Ziegler Gmbh Vorrichtung, insbesondere Faserverbundproduktionsvorrichtung

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8906815B2 (en) Composite nonwoven fibrous webs and methods of making and using the same
JP3405991B2 (ja) 縫合せ製品およびその製造方法
TWI302171B (en) A spun bonded-type laminate nonwoven fabric and method therefor
AT505621B1 (de) Vefahren zur herstellung eines wasserstrahlverfestigten produktes enthaltend cellulosische fasern
US8540830B2 (en) Method of producing a thermoplastically moldable fiber-reinforced semifinished product
JP4546010B2 (ja) 不織布を製造するための方法およびそれを実施するためのプラントならびにそのようにして得られた不織布
JP4354651B2 (ja) 手で引き裂くことができるテープ
US3532588A (en) Needled nonwoven textile laminate
EP0896645B1 (de) Dauerhafte, wasserstrahlenverfestigte vliesstoffe
US6723416B1 (en) Flat nonwoven fiber aggregate with three-dimensional structure and method for its production
US3770562A (en) Composite nonwoven fabrics
AU764673B2 (en) Hook and loop fastener for flat materials
DE60031546T2 (de) Verbundvliesmaterial
CZ286891B6 (en) Multilayer elastic flat formation and process for producing thereof
DK2137346T3 (en) Loose material for a close type closure used in a single article or clothing
US20030077969A1 (en) Sound absorption material having excellent moldability
FR2700782A1 (fr) Procédé de fabrication d'un non-tissé et non-tissé obtenu par ce procédé.
JP4965552B2 (ja) 二次元のウェブ材料、および二次元のウェブ材料を製造する方法および装置、ならびにそれの使用
WO1997023348A2 (en) Laminate material
JPH08503271A (ja) 調節可能なかさ高さと透過性を示す、水力で絡ませたフラッシュ紡糸ウエブ
WO2001014624A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines kompositvlieses zur aufnahme und speicherung von flüssigkeiten
KR20010101427A (ko) 3차원 구조를 갖는 섬유 표면 형성물 및 그 제조 방법
US8753459B2 (en) Needling loops into carrier sheets
EP1524350B2 (de) Faserlaminat und Verfahren zur Herstellung eines Faserlaminates
ES2394968T3 (es) Material compuesto no tejido integrado o hidroenmarañado

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final