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Verfahren zum Herstellen eines Faservlieses Es ist bekannt, ein aus
bandförmigem thermoplastischem Polyvinylchlorid hergestelltes Gewebe einer Wärmebehandlung
im Temperaturbereich der Thermoplastizität zu unterwerfen und, gleichzeitig unter
mechanische Spannung zu setzen. Hierbei schrumpft das Gewebe. Die Reiß- und. Zugfestigkeit
und die Wasserdichtigkeit sollen hierdurch verbessert werden.
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Im Gegensatz hierzu betrifft die Erfindung die Herstellung eines Faservlieses,
also eines Stoffes aus Textilfasern, der ohne die Anwendung dar üblichen Web- oder
Wirkverfahren hergestellt ist. Die Eigenschaften der Textilfasern sind grundsätzlich
verschieden von denen, der Fasern aus thermoplastischen Kunststoffen, wie Polyvinylchlorid.
So werden Fasern aus Polyvinylchlorid beim Erwärmen plastisch, eine Eigenschaft,
die in dem bekannten Verfahren eine Hauptrolle spielt.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung besteht darin, daß zur Herstellung
eines Faservlieses 1. ein Klebstoff- oder Bindemittelmuster auf eine vollständig
oder teilweise orientierte Faservliesbahn aufgebracht wird, um eine selbsttragende,
in sich verklebte oder vorgebundene Vliesbahn zu bilden, 2. die Fasern derart winklig
verschoben werden, daß die vorgebundene Vliesbahn gedehnt wird, und 3. die Vliesbahn
in dem gedehnten Zustand erneut verklebt oder gebunden wird.
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Die vorgebundene V.liesbahn kann in ihrer Ebene so gelehnt werden,
daB ihre Abmessungen quer zu der vorherrschenden Faserrichtung vergrößert und parallel
zu dieser vermindert werden.
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Die Vliesbahn wird zweckmäßig auf wenigstens 150% ihrer ursprünglichen
Breite gedehnt.
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Die vorgebundene Vliesbahn kann vor ihrer Dehnung mit einem Bindemittel
oder Klebstoff zur erneuten Bindung behandelt werden, wobei das Bindemittel nach
dem Dehnen erhärtet wird.
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Man kann die vorgebundene Vliesbahn auch vor der Dehnung mit einer
wäßrigen Flüssigkeit behandeln und die Flüssigkeit von der Vliesbahn nach dem Dehnen,
entfernen.
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Die vorgebundene Vliesbahn kann so gedehnt werden, daß eine Vielzahl
von im wesentlichen sinusförmigen Faserbändern entsteht, die in einer gemeinsamen
Ebene nebeneinander liegen, wobei jedes Band das substantielle Spiegelbild der beiden
benachbarten Bänder auf jeder Seite ist und die Fasern im wesentlichen mit den sinusförmigen
Bändern orientiert sind, in denen sie sich befinden.
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Die gedehnte Vliesbahn kann erneut mit einem Bindemittelmuster Lyebunden
werden. das aus zwei Reihen in Abstand befindlichen Bindemittellinien besteht, wobei
eine Reihe die andere schneidet.
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Schließlich ist es auch möglich,, die gedehnte Vliesbahn mit einem
Bindemittelmuster erneut zu binden, die aus einer Vielzahl in gleichmäßigem Abstand
zueinander angeordneten, einzelnen Bindemittelflächen besteht, die körperlich voneinander
getrennt sind, aber miteinander durch ungebundene Faserlängen gelenkig verbunden
sind.
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Es ist bekannt, ungewebte Stoffe dadurch herzustellen, daß man ein
Vlies aus lose zusammengefügten Textilfasern in Bahnform mit einem Bindemittel versieht,
daß die einzelnen Fasern verbindet. Die praktisch dreidimensionale Faservliesbahn
aus gekrempelten Textilfasern mit einer Faserlänge von etwa 12,7 bis zu 50,8 mm
und einem Gewicht von etwa 7,75 bis 309 g/m2 wird fortlaufend hergestellt, wobei
die Fasern im wesentlichen in der Laufrichtung parallelisiert oder orientiert sind.
In einer solchen Vliesbahn kann der Grad der Faserorientierung von ungefähr 70 bis
90% reichen, ungefähr 10 bis 30% der Fasern sind also nicht orientiert oder wahllos
angeordnet.
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Das Vlies kann ganz mit dem Bindemittel imprägniert werden oder das
Bindemittel kann auch in geraden oder welligen Linien oder in Mustern auf die Faserbahn
aufgetragen, werden.
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Diese bekannten imprägnierten Vliese haben u. a. den Nachteil, daß
der Stoff anisotrop in bezug auf seine physikalischen Eigenschaften ist, Die Zugfestigkeit
des
Stoffes quer, zur Richtung der Faserorientierung (»Querfestigkeit«) ist viel geringer
als die Zugfestigkeit des Stoffes in einer zu der Faserorientierung parallelen Richtung
(»Längsfestigkeit«). Die Stoffe reißen in der Querrichtung, auch wenn sie nur einer
mäßigen Dehnungsbeanspruchung unterworfen werden.
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Die erfindungsgemäß hergestellten Faservliese haben diese Nachteile
nicht, sie sind quasiisotrop, haben also nahezu die. gleiche Quer- und Längsfestigkeit.
Sie widerstehen der Verformung, wobei die Formbeständigkeit ohne wesentliche Beeinträchtigung
der hohen Porosität und Absorptionsfähigkeit des ursprünglichen Vlieses bewirkt
wird. Die Erzeugnisse nach dem neuen Verfahren können zum Herstellen von absorbierenden
Verbandsstoffen verwendet werden, indem man sie mit einer ungewebten gewebe-oder
gazeähnlichen Deckbahn versieht.
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Nach dem Verfahren der Erfindung kann auch das Verhältnis der Längsfestigkeit
zur Querfestigkeit eines orientierten Faservlieses innerhalb weiter Grenzen variiert
werden.
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Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen in einigen zweckmäßigen
Ausführungsformen beschrieben, Es zeigt Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines
schichtartig aufgebauten Stoffes, der gemäß der Erfindung hergestellt ist und die
Eigenschaften eines kreuzweise geschichteten Stoffes hat, Fig.2 eine Draufsicht
eines abgebrochenen Teiles einer Form des gewebeähnlichen, ungewebten Stoffes nach
einem anderen Gesichtspunkt der Erfindung in vergrößertem Malistab, Fig. 3 eine
ähnliche Ansicht eines gewebeähnlichen Stoffes, der aus dem in Fig. 2 dargestellten
Erzeugnis hergestellt ist, Fig. 4 eine ähnliche Ansicht einer abgeänderten Ausführungsform
eines gewebeähnlichen Erzeugnisses nach der Erfindung, Fig. 5 eine ähnliche Ansicht
einer abgeänderten Form eines gewebeähnlichen Erzeugnisses nach der Erfindung, Fig.
6 eine ähnliche Ansicht einer weiteren Abänderung des gewebeähnlichen Erzeugnisses
nach der Erfindung, Fig. 7 eine ähnliche Ansicht einer weiteren Abänderung des gewebeähnlichen
Produktes, Fig. 8 eine perspektivische Ansicht einer Damenbinde nach der Erfindung
und Fig. 9 einen Schnitt nach der Linie l3-13 der Fig. B.
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Bei der Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung wird mit einem'
bereits in sich verklebten oder vorher gebundenen Vlies aus gerichteten oder orientierten
Textilfasern begonnen, d. h. mit einem »vorgebundenen« orientierten, ungewebten
Stoff, dessen Bindemittel oder Klebstoff sich in einem abgebundenen oder verfestigten
Zustand befindet. Das Gewicht des ursprünglichen Stoffes, sein Bindemittelmuster
und die Art der Vorgänge, die aufeinanderfolgend an dem Ausgangsmaterial durchgeführt
werden, hängen zum Teil von dem zu erzeugenden Endprodukt ab. Das wesentliche Merkmal
aller Ausführungsformen ist aber die Dehnung des vorgebundenen Stoffes in Querrichtung,
während sich das Bindemittel praktisch in seinem abgebundenen oder festen Zustand
befindet. Der Dehnungsvorgang bringt eine Verformung des gebundenen. Faservlieses
in der Stoffebene mit sich, wobei sich seine Abinessungen quer zu der vorherrschenden
Faserrichteng vergrößern und, parallel zu der vorherrschenden Faserrichtung vermindern.
Der Zweck des Dehnungsvorganges besteht darin, eine wesentliche Neu- oder Umorientierung
der Fasern in dem Vlies zu bewirken, wobei die Art der erreichten Umorientierung
zum Teil von der Natur des ursprünglichen, vorgebundenen Stoffes und teilweise von
der Art und Weise abhängt, in der der Stoff gedehnt und in welchem Grade er gedehnt
wird. In jedem Falle wird nach Beendigung der Umorientierungsdehnung das Gebilde
in seinem verbreiterten Zustand hinsichtlich seiner Abmessungen durch erneute Bindung
in irgendeiner Weise stabil gemacht.
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Ein Stoff mit den Eigenschaften eines kreuzweise geschichteten Stoffes
kann, wie in Fig. 1 dargestellt ist, beispielsweise aus einer unverklebten Vliesbahn
10 und einer quasiisotropen: Bahn 12 bestehen. Die Bahn 12 wird in bekannter Weise
vorgebunden oder verklebt, alsdann mit einem zweiten Bindemittel oder Klebstoff
versehen und dann, bevor das Bindemittel erstarrt ist oder noch in feuchtem Zustand
einer Querdehnung unterworfen. Die so quasiisotrop gewordene Faserbahn 12 wird dann
kontinuierlich mit einer nicht gebundenen oder unverklebten Bahn 10 aus orientierten
Fasern zwischen heißen Kalanderwalzen hindurchgeführt, die auf eine Temperatur erwärmt
sind, die zur Erweichung des bei der Herstellung der zusammengesetzten Schichten
verwendeten Bindemittels oder Klebstoffs ausreicht. Das Bindemittel kann auf der
Bann 12, wie in Fig. 1 dargestellt, in Form eines Musters aufgebracht sein.
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Beispielsweise wird eine Vliesbahn aus orientierten Textilfasern,
die etwa 51,1 g/m2 wiegt, mit einem vielringigen Bindemittelmuster bedruckt. Die
gebundene oder verklebte Bahn hatte ein Gewicht von etwa 58,1 g/m2. Die Bahn wird
durch eine Imprägnierungsemulsion geführt, ausgequetscht und auf 137°/o ihrer ursprünglichen
Breite gelehnt. Die quergedehnte Bahn wird getrocknet und dann wiederum mit dem
ursprünglichen, vielringigen, gebundenen Material geschichtet, bevor der Stoff dem
Dehnungs-und Imprägnierungsvorgang unterworfen wird. Der Schichtungsvorgang wird
lediglich dadurch erreicht, dali die Schichten durch heiße Kalanderwalzen laufen,
die auf 121 bis 149° C durch Dampf erwärmt sind. Die sich ergebende zweischichtige
Bahn hat ein Gewicht von 198,5 g/m2, eine Längszugfestigkeit von 4,26 kg/cm Breite
und annähernd dieselbe Querzugfestigkeit.
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Für die Herstellung eines gazeähnlichen Produktes geht man von einem
leichten, ringförmig verklebten Faservlies, das ungefähr 7,75 bis 15,5 g/m2 wiegt,
aus. Durch Querdehnung erhält man ein gleichmäßig offenes, spitzenartiges, netzförmiges
Erzeugnis, das in hohem Maße porös und absorbierend ist. In beiden Richtungen ist
es dehnbar, wobei es sich praktisch wie ein Fischnetz nach dem Prinzip der Nürnberger
Schere verhält. Wenn es in einer Richtung gezogen wird, die zu der Achse seiner
sinusförmigen Bänder parallel oder senkrecht ist, verformt es sich.
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Die Formbeständigkeit eines solchen Gebildes kann ohne wesentliche
Beeinträchtigung seiner Absorptionseigenschaften überwunden werden, z. B. durch
erneute Anwendung eines Bindemittelmusters, das nur einen kleineren Teil der seitlichen
Oberfläche des Gebildes bedeckt, der aber in einer Richtung entweder quer oder parallel
zu den Achsen der sinusförmigen Bänder verhältnismäßig nicht ausdehnbar ist. Ein
weiteres Verfahren, um einem solchen Stoff Formbeständigkeit zu verleihen, besteht
in der Verwendung einer
kontinuierlichen oder unterbrochenen musterartigen
Verklebung bei dem zweiten Verklebungsvorgang, wie beispielsweise in den Fig. 2
bis 7 dargestellt ist.
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In Fig. 2 besteht der erneute Verklebungsvorgang aus einem Überdrucken
der quergedehnten Bahn mit einem gitterähnlichen Bindemittelmuster, das aus zwei
Reihen paralleler, kontinuierlicher und bevorzugt feiner Bindemittellinien gebildet
ist, von denen die eine Reihe quer und die andere Reihe parallel zu den sinusförmigen,
bahnbildenden Bändern, verläuft. Der entstehende Stoff besteht aus einer Vielzahl
sin.usförmiger Faserbänder 20 und 22, die in sich gegenüberliegenden, angenähert
spiegelbildlichen Paaren angeordnet sind. Die Bindemittelflächen 24, die ursprünglich
diese Bänder in einem selbständigen Faservlies festhalten, sind durch ein gitterähnliches
Muster ergänzt, das durch zwei Reihen paralleler. kontinuierlicher, feiner Bindemittellinien
26 und 28 ausgebildet ist. Eine dieser Reihen paralleler Linien 26 verläuft kontinuierlich
quer zu dein Vlies, d. h. quer zu den Achsen der sinusförmigen Bänder. Die andere
Reihe 28 der kontinuierlichen, dünnen Bindemittellinien verläuft in der zu der ersterwähnten
Reihe 26 senkrechten Richtung. Die bindenden Flächen 24 des ursprünglichen Materials
liegen bevorzugt, aber nicht notwendigerweise in, den Mitten des Barüberliegenden
Gittermusters, das durch Schneiden dieser beiden Linienreihen 26 und 28 gebildet
wird. Das entstehende Produkt hat eine sich gleichmäßig ändernde Faserdichte, welche
am höchsten an den sinusförmigen Bändern 20 und am niedrigsten an der Mitte jedes
Gitterquadrates ist. Dieser Mittelteil geringer Dichte, der in den Mitten des Gittermusters
liegt, macht das entstehende Erzeugnis durchlässig oder porös und verleiht ihm eine
gleichmäßig offene, spitzenartige, netzföhnige Struktur. Das eingeklebte Gittermuster
des Bindemittels erteilt dem Stoff Formbeständigkeit, ohne seine Absorptionsfähigkeit
wesentlich zu beeinträchtigen.
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Das Bindematerial oder der Klebstoff, aus dem die ursprünglichen und
zweiten oder erneut bindenden Muster hergestellt werden, braucht notwendigerweise
nicht identisch zu sein. Praktisch wird es mitunter bevorzugt, verschiedene Bindemittel
bei dem ersten und dem zweiten Bindevorgang zu verwenden. Beispielsweise kann das
ursprüngliche Bindemittel, das zur diskontinuierlichen Bindung des ursprünglichen,
orientierten Gebildes benutzt wird, aus einem wasserlöslichen Bindemittel oder Klebstoff
bestehen, wie beispielsweise Stärke, Polyvinylalkohol, Carboxymethylzellulose oder
irgendein allgemein bekanntes, entsprechendes Material. Das zweite Bindemittel kann
aus einigen der ällgemein bekannten wasserunlösl.ichen Bindemittel oder Klebstoffe
bestehen, z. B. Polyvinylazetat, Polyvinylchlorid, Latex od. dgl. In diesem Falle
können nach dem zweiten Verklebungsvorgang die ursprünglich wasserlöslichen Bindemittelflächen
24 (Fig. 2) von dem Stoff entfernt werden, indem er so lange in Wasser getaucht
wird, bis sich das ursprüngliche Bindemittel aufgelöst hat. Ein solches Verfahren
verbessert weiterhin: die Porosität und Absorptionsfähigkeit des entstehenden Erzeugnisses
und macht es für bestimmte Anwendungsfälle noch geeigneter. Das Endprodukt, das
in Fig. 3 schematisch dargestellt ist, ist im wesentlichen identisch mit dem in
Fig. 2 gezeigten Stoff mit der Ausnahme, daß die ursprünglichen Bindemittel flächen
24 (Fig. 2) weggenommen worden sind.
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Ein anderes erneut bindendes Muster ist in Fig. 4 schematisch dargestellt.
In diesem Falle wird den Vorprodukten die Formbeständigkeit durch zwei Reihen Zickzacklinien
des Bindemittels erteilt, die mit 30 und 36 bezeichnet sind und schräg zur Faserrichtung
verlaufen. Der entstehende Stoff hat gute Formbeständigkeit, aber - einen bestimmten
Grad an Nachgiebigkeit oder Elastizität in Quer= und Längsrichtung.
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Eine andere Ausführungsform, die auch einen geringen Grad von Elastizität
in Quer- und Längsrichtung erteilt, ist schematisch in Fig. 5 dargestellt. In diesem
Beispiel besteht das übergedruckte Gitter aus einem rhombenförrnigen Muster, das
durch zwei Reihen paralleler, gerader, feiner Bindemittellinien 42 und 44 gebildet
ist.
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Eine weitere Ausführungsform mit einem geringen Grade von Elastizität
des Stoffes ist in Fig. 6 dargestellt. Hier bilden die übergedruckten stabilisierenden
Bindemittellinien 46 und 48 Doppelrhomben, die im allgemeinen quer zu den beiden
Achsen jedes der Parallelogramme verlaufen, die durch gegenüberliegende sinusförmige
Faserbänder gebildet werden. Auf diese Weise wird die Scherz-enspreizwirkung des
ursprünglichen Stoffes durch das gleiche, aber umgekehrt gerichtete Betriebsverhalten
des stabilisierenden Bindemittels aufgehoben. Wenn sich eine Nürnberger Schere öffnet,
fällt oder klappt die andere zusammen und umgekehrt.
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Eine Ausführungsform, die dem Ausgangsstoff einen Grad vom, federähnlicher
Rückbildungswirkung verleiht, ist schematisch in Fig.7 dargestellt. In diesem Beispiel
wird das stabilisierende Bindemittelmuster von zwei Reihen paralleler, gebrochener
Linien des Bindemittels oder Klebstoffs gebildet, die mit 50 und 52 bezeichnet sind
und sich schräg zur Bahn unter annähernd demselben. Winkel, aber in entgegengesetztern
Sinne zueinander erstrecken. Die gedehnten Flächen oder Segmente einer Reihe 50
liegen in dem, Zwischensegmenträumen der anderen Reihe 52. Jedes Segment ist lang
genug, um gegenüberliegende Seiten des Parallelogramms zu verbinden, das durch zwei
gegenüberliegende Knoten des Paares sinusförmiger Bänder 20 und 22 gebildet wird.
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Eine Anwendung des Stoffes, der nach der Beschreibung im Zusammenhang
mit den Fig. 2 und 7 hergestellt ist, liegt in der Herstellung absorbierender Verbände.
Die Fig. 8 und 9 veranschaulichen diese Anwendungsart als Menstruationshilfsmittel
nach Art einer Damenbinde. In den Fig. 8 und 9 ist ein absorbierender Kern 60 von
einem Überzug 62 umgeben, der überdeckt um den Kern gefaltet ist (64). Der Kern
kann aus bekanntem Material hergestellt sein, wie beispielsweise Baumwollfasern,
Papier, flockigem oder lockerem Papierbrei u. dgl. Das für den Überzug verwendete
Bahnmaterial besteht aus den in Fig.2 bis 7 angegebenen Stoffen, bevorzugt wird
leichtes orientiertes oder gerichtetes Faservlies, das zwischen 7,75 und 15,5 g/m2
wiegt. Zur Veranschaulichung ist eine Binde dargestellt, die mit dem in Fig. 5 beschriebenen
Produkt bezogen ist. Bei einem solchen Stoff verleiht das übergitterte, stabilisierende
Bindemittelmuster dem Überzug einen erwünschten Grad an Formbeständigkeit, wenn
Enden 66 im Gebrauch Spannungsbeanspruchung erfahren..
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Die Erzeugnisse gemäß der Erfindung können zur Herstellung von verschiedenen
Arten chirurgischer und medizinischer Verbände sowie für Verbände zur ersten Hilfe
und ähnliche Bedarfsfälle aus den leichten, gewebe- oder gazeähnlichen Stoffen nach
der Erfindung oder bei der Herstellung industrieller Stoffe, wie beispielsweise
Kunstleder, benutzt werden.
Beispielsweise können der erste oder
der zweite Bind.evorgang oder beide durch Warmaufdrucken eines thermoplastischen
Bindemittels durchgeführt werden, oder es können der eine oder der andere Vorgang
oder beide Bindevorgänge durch, feuchtes Aufdrucken bewirkt werden. Zum Beispiel
kann zuerst warm bedruckt, der Klebstoff durch Abkühlung erhärtet werden, dann quergedehnt
und schließlich durch Feuchtbedrucken erneut gebunden oder verklebt werden. Dies
beseitigt die Notwendigkeit zum zweimaligen Verdampfen des Wassers aus dem Fasergebilde,
wie es erforderlich sein würde, wenn Feuchtbedruckung in den, ersten Bindevorgängen
verwendet und die Dehnung danach an der feuchten Vliesbahn vorgenommen wird.
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Der Begriff »Textilfasern« im hier gebrauchten Sinne schließt die
üblichen Textilfasern ein, die zu Garn gesponnen und zu Tuch gewebt werden können.
Insbesondere kommen Fasern in Betracht, deren durchschnittliche Länge ungefähr 12,7
mm oder mehr beträgt.