DE1940465A1

DE1940465A1 - Ungewobene Ware und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE1940465A1
Application number: DE19691940465
Authority: DE
Inventors: Robinson Charles Portland
Original assignee: Robinson and Sons Ltd
Current assignee: Robinson and Sons Ltd
Priority date: 1968-08-09
Filing date: 1969-08-08
Publication date: 1970-02-12
Also published as: GB1282421A; FR2015394A1

Description

DR. MÖLLER-BORE DlPL-ING. GRALFS _1Q._ft._ft-

I α HU ^Qf

DIPL.-PHYS. DR. MÄNITZ DIPt-CHEM. DR. DEUFEL PATENTANWÄLTE

r 8, Aug. J369

Lo/th - R 1007

HOBIEfSON & SONS LIMITED ^;

Wheat Bridge Mills, Chesterfield, Derbyshire, Großbritannien

Ungewobene Ware und Verfahren zu ihrer Herstellung

Priorität: Großbritannien vom 9« August 1960

38219/68

Die Erfindung betrifft ungewobene Ware und ein Verfahren su ihrer Herstellung und besonders ungewobene Ware mit einer neuartigen Struktur» welche mit hoher Geschwindigkeit unter Verwendung einfacher Ausrüstung hergestellt werden kann...

Eb ist bekannt, gebundene Ware herzustellen, welche eine unregelmäßige faserorientierung aufweist, wobei diese -unregelmäßige Orientierung der Ware ein bestimmt;ea Ausmaß sowohl an Quer- als auch an Längsfestigkeit gibt» Solche Materialien werden oft auf kontinuierliche Weise hergestellt., indem eine kontinuierliche Bahn aus Fäden hergestellt wird, und diesa Bahr >idt einem geeigneten Kleber behandelt wird, uro die Bahn in Form einer faserförmigen Matte zu verbinden* Eine Vielzahl von Behandlungen, einschl«

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der Anwendung von Wärme und Kalandrierung kann auf die Ware im Anschluß an das Aufbringen des Klebmittels an- ■ gewandt -werden, beispielsweise um die Bindung au - _ verbessern oder um ihr spezielle Oberflächenausrüstungen und -eigenschaften au verleihen. ' '

Es ist ebenfalls wohl bekannt, einen Mull aus gewobenem , oder nicht gewobenem Material herzustellen und hierauf ein Vlies aus Baumwollfaser, Viskosefaser oder anderen unregelmäßig oder parallel angeordneten Fäden oder Fasern aufzubringen und zu binden, um die Zwischenräume aufzufüllen und Steifigkeit und Absorptionsfähigkeit zu erzeugen.

Die neue Ware gemäß der Erfindung enthält mindestens eine ungewobene Bahn aus Fasern, in welcher die Fasern einen gerichteten Winkel auf weiae'n, und voneinander entfernte, parallele oder praktisch parallele Fäden bsw. Streifen eines Verstärfcungsmaterials, wobei die Fasern der Bahn praktisch quer zu den .Faden des verstärkenden Materials angeordnet sind*

Die ungewobene Bahn aus Fasern enthalt vorzugsweise Fasern von Textillänge, d, h. Fasern die eine Länge von der Größenordnung der normalerweise bei der Herstellung von lextilien üblichen besitzen. Vliese aus Baumwolle, Viskose-Rayon, Asbest und dergl* können verwendet werden* Wenn gesagt wird, daß die Fasern einen gerichteten Winkel aufweisen, wird hiermit gemeint, daß die Fasern praktisch parallel zueinander in Jeder einzelnen Vlieslage sich befinden, d. tu daß die Bahn parallel verläuft oder mindestens dazu neigt, parallel zu verlaufen, anstelle daß sie unregelmäßig orientiert ist«

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Die Bahn wird vorzugsweise hergestellt, inaem eine kontinuierlich hergestellte Bahn kardiert oder auf der Garnett-' krempel behandelt wird und die kontinuierliche Bahn in Kreuzfaltmaschinen, beispielBweiße von bekannter Konstruktion, eingeführt wird, so daß ein Vlies aus nicht unterbrochenem Material, d. h. ohne Bruch an den querverlaufenden Punkten der Lage, erhalten wird. Durch Verwendung einer Vorrichtung für Kreuzlagen ist es möglich, eine Bahn durch wiederholte Kreuzungen aufzubauen, die nur wenig dünne Bereiche hat, die bei einem Vlies aus'einer einzelnen Lage vorhanden sein könnten, indem das Auftreten von Bereichen, in welchen keine oder nur eine geringe Zahl von Fasern vorliegen, stark vermindert ist. "

Die Fäden aus verstärktem Material liegen vorzugsweise in Form von Garnen aus geeigneten Fäden oder Stapelgam ■ vor, welche an getrennten. Lagen an die ungewobene faserförmige Bahn angeheftet sind· typische Garne, die für diesen Zweck verwendet werden könneft, umfassen Stapelgarne, ζ» B* Baumwolle, Viskose etc., kontinuierliche oder verzxiirnte Vielfachfäden, oder Einzelfäden aus Polyamiden_s Zn Β» iTyioii, Polyestern, z. B* Teryieiie, Diacetaten z.· B₀ Dicel, Triacetaten z. h. Tricel, ViDkose-Rayon und dergl<,_o "Terylene", "Dicel" und "Tricel" sind eingetragene Handels-

Die Garne werden normalerweise an die ungewobene Bahn mit Hilfe von geeigneten Haftmitteln gebuaden, und es können sowohl hitsehärtonde wie thermoplaßtißeiie Haftmittel für diesen Zweck verwendet \/erd«n, mit - falls gewünscht oder notwendig — einer Härtung» Die ungewobene_r faserförmige Bahn kann einen Anteil aus th.eriaoplaetischen Fasern enthalten, mit welchen die verstärkenden Garne durch. Erhitzen

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verbunden werden können. Erhitzen kann angewandt werden, um die verstärkenden Garne mit der Bahn zu verbinden, wenn die Garne selbst aus einem thermoplastischen Material bestehen, ·

Alternativ können die Einzüge aus verstärkendem Material in Form von kontinuierlich gedruckten Streif en aue Haftmittel oder Streifen aus auf kontinuierliche Weise auf eins ungewobene Bahn extrudiertem Haftmittel.»'wobei das Haftmittel beispielsweise zum Typ der unter Hitze schmelzenden oder zum Lösungsmitteltjp gehört, annehmen*

Die spezifische Jfatur des in Jedem einzelnen Fall.-zu verwendenden Haftmittels, sei es zum Zweck dee Anklebens von verstärkenden Garnen auf die Bahn oder sei es die Verwendung als verstärkendes Material selbst, hängt normalerweise von der Verwendung ab, zu welcher das Endprodukt genommen werden soll, beispielsweise kann es erforderlich sein, daß das Endprodukt feuerfeste oder flammenbeständige Eigenschaften, Weichheit, Heißeiegelfähigkeit oder Haßfestigkeit besitzt, und das Haftmittel kann dem entsprechend ausgewählt werden»

Falls erforderlich, kann die Bahn selbst vollkommen mit Haftmittelsubstanz beschichtet oder hiermit imprägniert werden, beispielsweise in Fällen'wo besondere Festigkeit, relative Steifigkeit und/oder ein weiteres Verbinden des verstärkenden Materials mit der Bahn erforderlich iet, und diesee zusätzliche Klebmittel, welches normalerweiße durch Walzenauftrag, Imprägnierung oder Aufsprühen aufgebracht- wird, kann in-^eder Stufe .aufgetragen werden, -.obwohl.es vorzugsweise nach teilwoi.ser oder vollständiger Trocknung der zusammengesetzteji V/are aufgetragen wird. Wenn Fäden

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von Klebmittel das Verstärkungsmaterial enthalten, und es gewünscht ist, weiteres Klebmittel auf die Bahn aufzutragen, kann das weitere Klebmittel - falls erforderlich - in seiner Art von dem verstärkenden Klebmittel verschieden sein»

Die Ware gemäß der Erfindung kann Jede Anzahl vos Schichten aus ungewobenen, faserf örmigen Bahnen und Verstärkungsfaden ■ umfassen· Im einfachsten Falle besteht sie aus einer einzelnen Bahn, auf welche^eine einzelne Schicht aus Verstärkungsfaden gebunden ist. Jedoch kann sie eine Sandwich-Struktur aufweisen, z· B. Bahn/Verstärkungsfäden/Bahn oder Verstärkungs- j fäden/Bahn/VerGtärkungsfäden öder jede andere Kombination*

Nach der Herstellung der zusammengesetzten Ware kann diese auf verschiedenen Wegen behandelt werden, entsprechend der geforderten Oberflächenbeschaffenheit des Verbundes. Beispielsweise kann sie heiß oder kalt kalandriert werden, stark um eine eng aneinander gebundene, zusammengesetzte Struktur zu er-' zeugen oder nur leicht, um etwas vom "Flor" des Vlieses oder der Bahn zu erhalten, falls extreme Weichheit gefordert wirdo

Die ungewobene Ware der Erfindung zeichnet sich durch eine hohe Festigkeit in Richtung der Verstärkerfäden aus und {

besitzt beim Vergleich zu zuvor bekannten Materialien mit unregelmäßigen oder parallel liegenden, gekardeten Bahnen von äquivalentem Endausselien und äquivalenter» Weichheit relativ größere seitliche Festigkeit. In bestimmten Fällen besitzt sie auch gute Drapierungseigenschaften und einen weichen Griff infolge der nur länga der Verstärkerfäden vorliegenden Bindungsbereichen* Sie kann auch faserfrei gemacht werden, entweder durch Durchdringung des mit den Verstärkerfäden verbundenen Haftmittels durch die entgegen-

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gesetzte Seite,· oder indem weiteres Klebinittel durch Imprägnierung aufgebracht wird oder indem eine oder beide Seiten beschichtet werden.

Diese Eigenschaften machen die neuartige Ware äußerst _# geeignet zur Verwendung als Wegwerf-futter stücke für konventionelle Kindertücher, beispielsweise solche aus Samt -Frottee; Einlagen für wegwerfbare Kinderwindeln; Hülle für Efrgienebinden, Einmal-Tupfer-Beläge, Bestandteil bei der Herstellung von Wegwerf-Kleidung, Staub- oder Eeinigungstüchern, Material für Filtrationen, Bandagen oder chirurgische Verbände, etc*

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert; in dieser sind:

Fig« 1 eine teilweise gebrochen wiedergegebene Ansicht eines Stückes der Ware gemäß der Erfindung?

Fig» 2 ein Schnitt längs der Linie H-II in Figur 1, wiedergegeben in einem größeren Maßstab;

Fig» 3 eine Ansicht einer zur Herstellung der Ware aus Fig. 1 geeigneten Vorrichtung«,

Die in den Figo 1 und 2 gezeigte Ware'" besteht aus einer Basisbahn Ί, welche ein Vlies aus lasern mit textiler Länge ist, ,. z* B» Baumwolle, welches duarcli Kardieren oder auf ähnliche Weise hergestellt wurde, so daß die Mehrzahl der Einzelfäden 2 praktisch parallel liegen* An das Vlies 1 sind quer hierau in voneinander entfernten Lagen Verstärkungsgarne 3, beispielsweise aus'--Nylon, angeklebt» Diese sind an die BahnA mit Hilfe eines Klebmittelß M- angeklebt, vjelches - v/ie s^.ch deutlicher aus FIs₁= 2 ergibt-'"-leicht in das Gewebe auf jeder Seite jedes Garnes eindringt. Das Klebmittel kann längs der

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gesamten Länge der Garne angewandt werden oder alternativ

nur an voneinander getrennten Stellen· · -.',-- "

Die Fasern 2 der Bahn 1 liegen in einer praktisch gekreuzten Richtung zu den Verstärkergarnen 3, d« h. sie bilden mit der Seite einen Winkel θ. Vorzugsweise beträgt der Winkel O Hull, jedoch wurde gefunden, daß zufriedenstellende Ergebnisse erhalten werden können, wenn Q zwischen 0° und 45° liegt, θ hangt normalerweise von der durch die Bahn Λ angewandten HerBtellungstechnik: ab und .bei Kreuzf altarbeit sweisen_twi3 denjenigen die oben erwähnt wurden, hängt 0 von der Breite der Bahn T, der Breite des zu seiner Herstellung verwendeten* gekarderten Vlieses und der Anzahl der Lagen (j von gekardertem Vlies in der Bahn» In der in den Figv 1 und ) 2 gezeigten Ware liegen zwöi Lagen Vlies vor«

Die Festigkeit der Ware in Richtung der Verstärkergarne,5 ist allgemein ausgedrückt abhängig von der Festigkeit und der Anzahl der Garne und der von ihnen aufgenommenen Menge an Klebmittel. In der querverlaufenden Richtung hängt die Festigkeit des Materials von dem Winkel Θ, dem Abstand der Garne 3 s den Flächengewicht der kreuzförmig liegenden BBhn und der von den Garnen 3 aufgenommene Menge an Klebemittel ab· Andere geforderte Eigenschaften der Ware werden durch sorgfältige Auswahl der BaIm, des Klebemittels und des VerstärkunEsklebeinittels oder -garnes zusammen mit der dar- I auffolgenden Verarbeitung erreicht*.

Für eine maximale Weichheit der liare v/ird es -vorgezogen/. als Verstärkungsgarn ein Fadengara eines nichtabsorbierenden Pol-jTaerisates zu verv/enden, beispielsweise Fäden aus _Ί Polyester, (z. B· Terylene); dies ermöglicht .-es,, daß das "'■ Klebemittel in die gekardete Bahn eingebracht wird und nicht von den Garnen selbst absorbiert wird, wo es beim Trocknen

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und Aushärten den Garnen Steifigkeit verleihen würde*

Wenn eine hohe Uaßfestigkeit und eine hohe Bruchdehnung in der Querrichtung au den Garnen bei der Ware gefordert wird, hat eß sich herausgestellt, daß Klebemittel wie vernetztet AcrylnitrilTiButadien-Latex-oder ein vernetzte* Polyacryllatex zufriedenstellende Ergebnisse gebend Falls eine hohe Naßfestigkeit und hohe Bruchdehnung nicht erforderlich sind, können ein PVC- oder FVA-Latex aus Kostengründen verwendet werden» i)ie Latices müssen normalerweise für eine optimale Aufnahme auf den Verstärkungsgarnen verdickt werden, damit das Haftmittel die kreussweise gelegte Bahn durchdringt; die bevorzugte Viskosität des Haftmittels beträgt 2 000 bis Λ .000 cP* .

Ein Beispiel für ein geeignetes Haftmittelrez-ept für Naß-* festigkeit ist:

Acrylnitril-Butadien-Latex . 100 iDie.TrockengeWo Verdickungsmittel ί Carboxymethylceilulose 2 ^u " Melamin-Formaldehyd-Harz 10 " "

Katalysator: Ammoniumchlorid 0,5 " "

Beispielt

Unter Verwendung des vorgenannten Häftmittelansatzes und der unten beschriebenen Vorrichtung wurden eine Anzahl von Waren aus Auegangsbahnen J mi&yerschiedenem PlMchengewicht

aus PoIWthylenterepnthalaiD «v

und Verstärkungsgarnen von 65 deiy^[_eT» !Perylene; Warenbezeichnung) hergestelltj der Afcßtand der Verstärkungsgarne betrug 5 Garnfäden/cm und der Winkel θ betrug 8°«» Die Waren wurden hinsichtlich ihrer Festigkeit in der querverlauf en*· den Richtung untersucht, d_e h_u im rechten Winkel au der Richtung der Verstärkungßgarnej die Ergebnisse sind im folgenden aufgeführt:

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Bahngewieht; vor Zugabe der ' Zugfestigkeit/12> 7 mm - _ '■' Verstärkungsgarne - trocken fest

8,5 g/m² (110 grains/sq»yda) . 194 g .95 g

17 g/m² (220 « » "' ) 246 g 120 g 25 g/m² (320 » " " ) 296g 144g 32 g/m² (420 " " " ) $44 g ; " 170 g

. Die in dem Beispiel "beschriebenen Waren wurden auf der in Figo 3 erläuterten Vorrichtung hergestellt* Eine Reihe von von- · einander getrennten Fäden 15, welche von einem Aufsteckgatter 11 in bekannter Weise abgenommen wurden, wurden in g Querrichtung mittels Kämmen 12 und/oder mit Vertiefungen ™ versehenen Walzen Λ3 auf gleichen Abstand gebracht» Sie wurden dann durch ein Bad 14 des Haftmittels geführt und über ein praktisch querübereinander gelegtesj faserförmiges Vlies 16 gelegt· Das Vlies 16 wird von einer Kardiervorrichtung 17 und einer Vorrichtung zum kreuzweisen Falten

18 hergestellt, wonach es nach oben zu einem rotierenden Zylinder 19 bewegt wird» woraufhin die Garne 15 auf es aufgebracht werden. Der Zylinder 19 wird vorzugsweise erwärmt, so daß das Haftmittel trocknet, um die Fäden 15 auf den Vlies 16 zu binden.

Es ist ersichtlich j &^a# die Fäden 15 ,außerhalb des Vlieses j 16 aufgelegt werden, während das Vlies und die Fäden um den Zylinder 19 geführt werden? dies ist von Vorteil, da der durch einen nachfolgende Aufwickelvorrichtung, die nicht wiedergegeben ißt, auf die Garne 15 ausgeübte Zug das Vlies und die Garne unter Bedingungen eines radialen Druckes festhält, !fahrend die Trocknung vor sich geht» Unter dieeen Bedingungen dringt eine bestimmte Menge des Haftmittels von den Garnen in das faserförmige Vlies, wobei der Bereich

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einer Bindung über denjenigen der Berührung der Kettgarne " selbst sich ausdehnt, wodurch jede Lockerung von Fasern auf der Unterseite des Vlieses ausgeschaltet wird und die !Festigkeit des Materials in Querrichtung (seitlicher Richtung) gesteigert wird·

Nach dem Verlassen des Zylindere 19 kann die zusammengesetzte Ware einem Kalandrieren durch Walzen 20, einem Aushärten oder jeder "beliebigen nachfolgenden Behandlung falls erforderlich unterzogen werden und dann geschnitten und aufgewickelt worden*

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Claims

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Pa t e n_s_t;a a ep r ü ehe

Ware dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t, daß diese mindestens eine ungewobene Bahn aus Fasern, in welcher die Fasern einen l&chtungswinkel aufweisen, und voneinander getrennte, parallele oder im wesentlichen parallele Fäden, bzw. Streifen aus verstärkendem Material enthält, wobei die Fasern der Bahn im wesentlichen quer zu den. Fäden des Verstarkungsmaterialß geordnet sind«

ο Ware nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Faeern aus Fasern mit textiler Länge bestehen* .

3* Ware nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e η ηζ e i c hn e t, daß mindestens einige der Fasern thermoplastisch sind.

4. Ware nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch g e k β η η-z e i chn e t, daß die Fäden aus verstärkendem Material Garne enthalten, welche in voneinander entfernten -Positionen an die faserfö'rmiBe Bahn gebunden sind«,

5ο Ware nach Anspruch 4, dadurch g e k e h η ζ e i c h η e t, daß die Garne aus einem thermoplastischem Material beste·-

6, V/are nach Anspruch 4 oder 5V dadurch gekennzeichnet, daß die Garne mit Hilfe von Haftmitteln an die faserförmige Bahn gebunden sind«,

7* Ware nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 5, dadurch

. _r g e k e η η ζ e ic h η e t, daß die Garne durch Einwirkung von Hitze an die faserförmige Bahn gebunden sind»

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8« Ware nach einem der Ansprüche 1 Ms 3* dadurch g e k e η nz ei c h η et, daß die Fäden/aus verstärkendem Material Haftmittelstreifen enthalten, welche kontinuierlich auf die faserförmige Bahn gedruckt oder aufgepreßt wurden·

9. Ware nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g ek e nnz e ichnet, daß die faserförmige Bahn mit einem haftenden Material beschichtet oder- imprägniert ist ο

ΊΟ«- Verfahren zur Herstellung einer Ware nach einem der Ansprüche 1 biß 9, dadurch g e k e nnz e ic h η e t, daß eine ungewobene Bahn, aus Fasern, in welcher die Fasern einen Richtungswinkel aufweisen.,.-hergestellt-" wird und die "Bahn mit voneinander entfernten, parallelen oder im

, « , ' " " ' ■ „.„bzw. Streifen.. , , _„ _, . ., , x^e s ent liehen parallelen Faden/aus verstärkendem Material kontinuierlich versehen wird. so daß die Fasern der Bahn im. wesentlichen quer zu den Fäden des verstärkenden Materials angeordnet sind*

β Verfahren nach Anspruch 10, dadurch g e k e η η ζ e i c fane t, daß endlose Fäden mit haftendem Material beschichtet werden und dann in voneinander getrennter Anordnung auf die faserförmige Bahn aufgelegt werden, und dann die Fäden auf der Bahn gebunden werden»

12« Verfahren nach Anspruch 10, dadurch ge ken η ζ e i ohne t ,daß als Fasern für die Bahn mindestens teilweise, thermoplastische Fasern verwendet werden und die endlosen ■ Fäden in voneinander getrennter Anordnung auf die Bahn aufgelegt werden, dann die Fäden mit der Bahn durch Erwärmen der Bahn, auf eine Temperatur bei welcher die thermoplastischen Fasern weich werden₇ gebunden werden.

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