DE19604726A1 - Verfahren zum Herstellen einer mehrlagigen Bahn insbesondere als Polsterbezugsmaterial für Fahrzeugsitze - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer mehr­ lagigen Bahn aus einem außenliegenden Bezug und einem darunter liegenden Vliesstoff mit einem erhöhten stehenden Faseranteil.

Es ist bekannt, unterschiedliche Bahnen z. B. eine Gewebebahn ei­ nerseits und einen Vliesstoff andererseits zwischen Paaren von im Abstand parallel und geradlinig geführten, beiderseits ge­ schlossenen, teilweise beheizbaren und teilweise kühlbaren Füh­ rungsbändern - in sog. Flachbettkaschiermaschinen - mittels Klebern zu verbinden. Verschiedene, in diesem Zusammenhang ge­ eignete Vliesstoffarten, ihre Verwendbarkeit für Autopolster­ stoffe und die Prüfmethoden sind u. a. in Beiträgen von G. Schmidt "Kaschierung von Autopolsterstoffen mit Faservliesen" in Melliand Textilberichte 6/1992, Seiten 479 bis 486 und "Ab­ standsgewirke ohne und mit Dekorseite für Anwendungen im Automo­ bil" in Melliand Textilberichte 1/1993, Folgen 1 und 2, Seiten 37 bis 39 bzw. Seiten 129 bis 134 beschrieben. Auch das DE 91 16 536 U1 zeigt ein mehrlagiges, textiles Bezugsmaterial dieser Art. Danach haben also mehrlagige Bezugsmaterialien für Auto­ polsterstoffe, bei denen ein Oberstoff mit einem Vliesstoff in Form eines Vliesgewirkes zusammenkaschiert ist, als bekannt zu gelten.

Es ist ferner bekannt (vgl. z. B. US-PS 3 619 322), ein aus einer Fasermischung einschließlich sog. Bindefasern gebildetes Faser­ vlies zwischen zwei im Abstand parallel und geradlinig geführten luftdurchlässigen Führungsbändern durch Druck und zwangskonvek­ tiv zugeführter Wärme in der Weise zu verfestigen, daß aus den frei liegenden Oberflächen des dabei gebildeten Vliesstoffes sich einzelne Fasern nicht mehr so leicht heraus lösen lassen und daß diese Vliesoberflächen einigermaßen eben gestaltet sind. Binde­ fasern sind Fasern aus thermoplastischem Kunststoff mit einem geringeren Schmelzpunkt als die übrigen Fasern des Vlieses. Von den Führungsbändern ist wenigstens eines als Sieb ausgebildet, so daß die Wärme in Form von Heißluft in das Faservlies einge­ blasen oder durch es durchgeblasen werden kann. Durch dieses meist Thermofusion genannte Verfestigungsverfahren wird außerdem - wie beabsichtigt - der Vliesstoff in der Dicke gleichmäßig maßhaltig, oberflächlich weniger haftfreudig und in sich etwas biege- und schubsteifer, so daß er bei der Weiterverarbeitung zu textilen Erzeugnissen leichter handhabbar ist. Nachteilig an dem bekannten Thermofusionieren ist, daß sich die Siebstruktur auf der Vliesoberfläche plastisch abbildet. Diese Strukturierung kann durch Aufkaschieren eines Bezugsstoffes nicht vollständig ausgeglichen werden; zumindest bleibt beim Einsatz dünner Be­ zugsmaterialien andeutungsweise eine gewisse Reststruktur auch nach dem Kaschieren außenseitig erkennbar.

Neben den hier erwähnten Bindefasern sind auch sog. Bikomponen­ ten-Bindefasern bekannt, die zum Beispiel in der DE 44 07 097 A1 in unterschiedlichen Ausgestaltungsformen im Zusammenhang mit einem mehrlagigen textilen Verbundmaterial erwähnt sind. Die Bi­ komponenten-Bindefasern enthalten jeweils thermoplastische Mate­ rialien unterschiedlicher Schmelzpunkte, so daß sie beim Schmel­ zen der niedriger schmelzenden Komponente ihre Fasereigenschaft nicht verlieren. Auf diese Weise können Bikomponenten-Bindefa­ sern einen stabileren textilen Verbund bilden als stofflich ein­ heitlich aufgebaute Bindefasern, die sich nach dem Aufschmelzen in einzelne Schmelzentröpfchen zerlegen, die sich ihrerseits - wenn auch nur zum Teil - in Kreuzungspunkte der zu verbindenden Fasern anlagern.

Durch Vorschläge in einer älteren, aber nicht vorveröffentlich­ ten Patentanmeldung 195 34 252.6 der Anmelderin sollen die sitz­ klimatischen Eigenschaften von weich hinterfütterten Bezugsmate­ rialien für Polstermöbel, insbesondere für Fahrzeugsitze oder z. B. Türinnenverkleidungen unter Beibehaltung des Kostenniveaus dieser Bezugsmaterialien verbessert werden. Und zwar werden da­ nach in kostenneutraler Weise die bisher verwendeten, sitzklima­ tisch nicht optimalen Schaumstofflagen durch funktionsgleiche Textilbahnen mit hohem stehenden Faseranteil, meist Vliesgewirke unterschiedlicher Machart, die zwar bisher teurer, jedoch sitz­ klimatisch besser als Schaumstofflagen sind ersetzt. Durch Zu­ sammenfassung verschiedener Herstellungsschritte zu einem ein­ zigen Verfahrens schritt wird ein Kostenvorteil in der Herstel­ lung des Mehrlagenverbundes erreicht, der ihn unter Kostenge­ sichtspunkten konkurrenzfähig im Vergleich zu schaum-unterfüt­ terten Bezugsmaterialien macht. Das so auf einfache Weise her­ stellbare Bezugsmaterial ist aufgrund werkstofflicher Gleichheit oder Gleichartigkeit aller Komponenten gut recycelbar und außer­ dem können in dieses Bezugsmaterial ohne Funktionsnachteile und auf kostengünstige Weise Textilrecyclate als Reißfasern eingear­ beitet werden.

In zwei verschiedenen Verfahrensvarianten werden in der genann­ ten, älteren Patentanmeldung Teilschritte in unterschiedlicher Art kostenreduzierend zusammengefaßt. Zum einen wird von einem einfach vorverfestigten Vliesstoff als gesondert hergestelltem Vorprodukt ausgegangen und es werden die Teilschritte Zusatzver­ festigen, Kalibrieren, Glätten des Vliesstoffes und das Zusam­ menkaschieren von Vlies- und Bezugsstoff zusammengefaßt. Zum anderen werden zumindest die Teilschritte des Herstellens eines voluminösen Vlieses sowie das Zusatzverfestigen, Kalibrieren und Glätten desselben zu einem Vliesstoff verfahrensmäßig zusammen­ gefaßt, was z. B. durch unmittelbares aneinanderschließen der entsprechenden Maschinen für die Vliesbildung zum einen sowie das Thermofusionieren, Kalibrieren und Glätten zum anderen er­ folgen kann. Dieses Vorprodukt von hohem Fertigungsgrad braucht dann lediglich noch in bekannter Weise mit dem Bezugsstoff zu­ sammenkaschiert zu werden. Hierbei ist es ohne weiteres denkbar, daß auch dieser Schritt in einer maschinenbaulich und verfah­ rensmäßig einheitlichen Abfolge zusammengefaßt wird, was sich weiter kostensenkend auswirken wird.

Die erste Verfahrensvariante gemäß der genannten, älteren Pa­ tentanmeldung mit kombinierter Thermofusion des Vlieses und Ka­ schieren des Bezugstoffes ist in sofern nicht unter allen Stoff­ kombinationen von Vliesmaterial und Bezugstoff verfahrensfunk­ tionell optimal, als das Thermofusionieren und das Kaschieren in ein und dem selben Flachbett und bei den gleichen Temperaturen erfolgt, was bei bestimmten Bezugsstoffen u. U. zu bleibenden Temperaturdruckstellen, Glanzstellen o. dgl. führen kann. Es las­ sen sich auf diese Weise nicht alle praktisch denkbaren Kombina­ tionen von Vliesmaterialien, Bikomponenten-Bindefasern und Be­ zugsmaterialien verarbeiten. Vielmehr müssen hier u. U. unlieb­ same Kompromisse bei der Materialzusammenstellung eingegangen werden. Bei Vliesen, die bei Wärmeeinwirkung zum Schrumpfen nei­ gen, wird der mit durch die Thermofusion hindurchlaufende Be­ zugsstoff in unzumutbarer Weise zu Falten geworfen. Außerdem gibt es Bezugsmaterialien, die zu dick oder zu dicht, d. h. zu stark isolierend sind, so daß der notwendige Wärmefluß mehr als notwendig verzögert würde. Unter energetischen und unter Kosten­ gesichtspunkten ist es außerdem wenig sinnvoll, den Bezugsstoff ohne sachliche Notwendigkeit mehr als nötig aufzuheizen. Proble­ matische Bezugsmaterialien wie TPO-Folien (TPO = thermoplasti­ sche Polyolefine) oder TPO-Schaumfolien oder auch PVC-Folien wären bei einem übermäßigen Erwärmen in jedem Fall gefährdet, insbesondere, wenn sie bereits genarbt sind. Ebenso sind dünne und/ oder feine Maschentextilien als Bezugsmaterialien nur schwierig verarbeitbar, weil hier bereits kleine Schrumpfungsun­ terschiede von Vlies und Bezug bei der Erwärmung sich in einer sog. "Poltrigkeit" der Oberfläche oder in einer sog. "Orangen­ schalen"-Struktur bemerkbar machen können. Die zweite Verfah­ rensvariante gemäß der genannten, älteren Patentanmeldung mit kombinierter Vliesbildung und Thermofusion desselben zum einen und anschließendem Kaschieren des Bezugstoffes zum anderen in maschinenbaulich und verfahrensmäßig einheitlicher Abfolge hat den Nachteil, daß alle Vorgänge bei der gleichen Arbeitsge­ schwindigkeit durchgeführt werden müssen und daß demzufolge bei der Wahl der Arbeitsgeschwindigkeit unzweckmäßige Kompromisse eingegangen werden müssen. Die optimale Arbeitsgeschwindigkeit für die Vliesbildung ist wesentlich geringer als die für das Thermofusionieren oder für das Kaschieren; demgemäß muß die kom­ binierte Anlage mit einer insgesamt nicht optimalen Arbeitsge­ schwindigkeit gefahren werden, was für die Produktivität des in­ vestierten Kapitals schädlich ist. In diesem Zusammenhang sei auch erwähnt, daß Vliesstoffe meist in einer mehrfach größeren Breite - z. B. bis 4,8 m Breite - hergestellt werden, als der späteren Verarbeitungsbreite - z. B. 1,6 bis 2 m Breite beim Ka­ schieren - entspricht.

Ausgehend von dem geschilderten Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das kostengünstig kombinierte Ver­ fahren dahingehend zu verbessern, daß zwar einerseits auch ther­ misch empfindliche Bezugsstoffe schädigungsfrei auf einen Vlies­ stoff aufkaschiert und/oder stärker zum Schrumpfen neigende Vliesstoffe ohne Faltenbildung beim Bezugsmaterial verarbeitet werden können, daß aber andererseits die installierten Anlagen­ teile mit verfahrensmäßig und wirtschaftlich optimaler Arbeits­ geschwindigkeit, d. h. bei geringen Betriebskosten und Ausschuß­ raten betrieben werden können.

Ausgehend von dem geschilderten Stand der Technik wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die Gesamtheit der Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Danach wird zunächst bei geringer Arbeitsge­ schwindigkeit ein Vliesstoff in einem nicht zusatz-verfestigten und unkalibrierten Zustand in einer separaten Vliesbildungsein­ richtung hergestellt und anschließend bei höherer Arbeitsge­ schwindigkeit in einem beheizbaren und ggf. kühlbaren Flachbett dieser Vliesstoff thermofusioniert und kalibriert. Im unmittel­ baren Anschluß, d. h. noch vor einem Aufwickeln der Substratbahn, wird dem zusatzverfestigten und kalibrierten Vliesstoff der Be­ zugstoff zugeführt und dieser mittels eines zuvor aufgebrachten Klebemittels bei annähernd gleicher Arbeitsgeschwindigkeit in einer Kaschiereinrichtung auf das thermofusionierte Vlies aufka­ schiert. Aufgrund der unterschiedlichen Substratbahnen in der Einrichtung für das Thermofusionieren - hier ist der Vliesstoff alleine vorhanden - einerseits und in der Einrichtung für das Aufkaschieren - hier sind beide, Vlies und Bezugsstoff, vorhan­ den - andererseits kann jeweils mit verfahrens- und werkstoffop­ timalen Temperaturen, Temperaturverläufen, Drücken und Einwirk­ zeiten gearbeitet werden. Aufgrund des Thermofusionierens des Vlieses zwischen oberflächlich glatten und luftundurchlässig­ geschlossenen, umlaufenden Bändern und einer Kontakterwärmung der Vliesstoffbahn zumindest an ihrer Oberflächenbereich ist eine ebene strukturfreie Oberfläche mit einer Oberflächenplani­ tät innerhalb eines Wertes von etwa ± 0,1 mm erzielbar.

Das erfindungsgemäß modifizierte Thermofusionieren der Vlies­ stoffbahn zwischen geschlossenen Bändern aufgrund einer Erwär­ mung auf Behandlungstemperatur durch Kontakterwärmung seitens der erwärmten Bänder ist für den Fachmann überraschend, funk­ tioniert aber bei den hier interessierenden Vliesstoffstärken überraschend gut. Dadurch ist die strukturfrei-glatte und ebene Vliesstoffoberfläche erreichbar. Im übrigen können mit der Er­ findung folgende weiteren Vorteile erzielt werden:

• - Dank der hohen Oberflächengüte des thermofusionierten Vlies­ stoffes können auch dünne Bezugsmaterialien aufkaschiert wer­ den, die aus unterschiedlichen Gründen (z. B. Design, Dekorart, Preisgründe) wünschenswert sein können.
• - Es lassen sich optimale Behandlungsparameter hinsichtlich der Behandlungstemperatur, dem Verlauf der Temperaturrampen, dem ausgeübten Druck, der Behandlungsdauer für das Thermofusionie­ ren einerseits und für das Kaschieren andererseits trotz etwa gleicher Behandlungsgeschwindigkeit realisieren und bei verän­ derten Substratparametern auch jeweils gesondert optimal ein­ stellen.
• - Aufgrund der separaten Wahl und Einstellbarkeit optimaler Prozeßparameter für das Thermofusionieren einerseits bzw. für das Kaschieren andererseits ist der Verfahrensprozeß sicher beherrschbar, so daß Ausschuß weitgehend vermieden werden kann.
• - Aufgrund der jeweils für die Verfahrensteile Thermofusionie­ ren bzw. Kaschieren optimierbaren Prozeßparameter können auch hohe Arbeitsgeschwindigkeiten realisiert werden, die eine hö­ here Produktivität ermöglichen.
• - Aufgrund einer isolierten Behandlung nur des Vliesstoffes beim Thermofusionieren gestaltet sich der Verfahrensablauf auch unter Energiegesichtspunkten vorteilhaft, nämlich recht ökonomisch, da die Wärme nicht durch Substratbahnteile hin­ durch geleitet werden muß, die diese Wärme gar nicht benöti­ gen.
• - Dadurch wird das Bezugsmaterial thermisch geschont, so daß keine Bezugsstoff-Schäden wie Druckstellen, Glanzstellen oder Farbveränderungen zu befürchten sind.
• - Dieser Vorteil eröffnet für bestimmte empfindliche Materiali­ en überhaupt erst eine Verarbeitbarkeit als Bezugsstoff für Polster und schafft so weitere gestalterische Freiräume für den Polsterdesigner.
• - Nachdem die Wärmebeanspruchung des Vliesstoffes während des Thermofusionierens höher ist als beim anschließenden Kaschie­ ren, treten etwaige thermisch bedingten Schrumpfungen des Vliesstoffes nur während des Thermofusionierens auf, wo der Vliesstoff alleine vorliegt. Thermisch bedingte Schrumpfungen des Vliesstoffes können also in beliebigem Ausmaß längs und/ oder quer zugelassen werden; eine Faltenbildung auf dem Be­ zugsstoff ist nicht zu befürchten.
• - Aufgrund der bezüglich der Verfahrensparameter jeweils sepa­ rat einstellbaren Schritte des Thermofusionierens und des Ka­ schierens kann das aufzukaschierende Material bei einer ge­ zielt eingeschleppten Restfeuchte im Bezugstoff und einer ge­ zielt noch nicht trocknend wirkenden Vorheizung beim Kaschie­ ren ein oberes Dampfpolster auf der außenliegenden Oberfläche des Bezugsmaterials gebildet werden, welches - ähnlich einer Dekatur - einen Mattierungseffekt auf die frei sichtbare Tex­ tiloberfläche ausübt, der bedarfsweise artikelspezifisch aus­ genutzt werden kann.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteran­ sprüchen entnommen werden. Im übrigen ist die Erfindung an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles nach­ folgend noch erläutert; dabei zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer verfahrensmäßig und maschinenbaulich gesonderten Vliesbildung und

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer gesonderten, aber unmittelbar aufeinander folgenden und maschinenbaulich zusammengefaßten Thermofusionierung des Vliesstoffes und des Aufkaschierens des Bezugsstoffes.

Durch die in den Figuren schematisch angedeutete Verfahrensanla­ ge soll fortlaufend eine mehrlagige Bahn 16 aus einem außenlie­ genden Bezug 15 und einem darunter liegenden, zusatzverfestigten und kalibrierten Vliesstoff 3′ mit einem hohen stehenden Faser­ anteil hergestellt werden. Mit stehenden Fasern ist der Anteil von Fasern oder Faserlängen gemeint, die annähernd rechtwinklig zur Vliesstoffoberfläche angeordnet sind. Dieser stehende Faser­ anteil soll mindestens 20%, vorzugsweise etwa 50 bis 70% der Fasern bzw. der Faserlängenanteile betragen. Abgesehen davon sind in das Vlies Bikomponenten-Bindefasern - vorzugsweise zu etwa 15% - eingelagert, durch die der Vliesstoff 3 zusatzverfe­ stigt und mit hoher Dickenkonstanz und Oberflächenebenheit per­ manent kalibriert wird.

Zur Herstellung des mehrlagigen Verbundmaterials 16 wird zu­ nächst in einer gesonderten, an sich bekannten, in Fig. 1 sche­ matisch dargestellten Vliesbildungsanlage 2 bei einer ersten, relativ geringen Arbeitsgeschwindigkeit ein Vliesstoff 3 in ei­ nem nicht zusatz-verfestigten und unkalibrierten Zustand herge­ stellt. In der Regel wird dieser Vliesstoff bei mehrfach größe­ ren Breiten hergestellt, als der späteren Weiterverarbeitungs­ breite entspricht, d. h. die erzeugte Vliesstoffbahn wird vor der Weiterverarbeitung, u. U. sogar schon vor dem Aufwickeln (das ist jedoch nicht dargestellt) der Länge nach in mehrere schmalere Bahnen geschnitten, die dann weiterverarbeitet werden. Bereits bei diesem Herstellungsprozeß wird der hohe stehende Faseranteil in dem Vliesstoff erzeugt; auch die Bicomponenten-Bindefasern sind den Fasern des Vlieses beigemischt, ohne daß sie binden. Um diesen Vliesstoff mit einer höheren Arbeitsgeschwindigkeit wei­ terverarbeiten zu können, muß er - abgesehen von dem Längs­ schneiden in geringere Weiterverarbeitungsbreiten - aufgewickelt oder sonst in geeigneter Weise raumsparend als Bahn zwischenge­ speichert werden.

Der vorgefertigte Vliesstoff 3 wird anschließend in einer weite­ ren, in Fig. 2 dargestellten Verfahrensanlage bei einer zwei­ ten, höheren Arbeitsgeschwindigkeit in zwei weiteren Verfahrens­ schritten weiterbehandelt. Zunächst wird der Vliesstoff 3 fort­ laufend durch eine Thermofusionier-Einrichtung 4 geführt. Diese ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel im wesentlichen durch zwei im Abstand annähernd planparallel und geradlinig geführte Führungsbänder 5 und 6 gebildet, die mittels entsprechender Heiz- (7) und Kühleinrichtungen 8 beheizbar bzw. kühlbar sind. Während des Durchlaufes durch die nach Art einer Flachbett-Ka­ schiereinrichtung ausgebildeten Thermofusionier-Einrichtung 4 wird in den Vliesstoff 3 Wärme zugeführt und zunehmend ein ört­ lich gleichmäßiger Druck auf ihn ausgeübt. Durch die äußerlich schmelzenden bzw. thermoplastisch vernetzenden, in den Vlies­ stoff eingelagerten Bikomponenten-Bindefasern wird der nun ent­ stehende Vliesstoff 3′ zusatzverfestigt und durch den zugleich flächig aufgebrachten Druck verdichtet, die Vliesstärke redu­ ziert, der Vliesstoff kalibriert und die freiliegende Vlies­ stoffoberfläche eben und strukturfrei geglättet. Aufgrund des Thermofusionierens des Vliesstoffes zwischen oberflächlich glat­ ten und luftundurchlässig-geschlossenen, umlaufenden Bändern und einer Kontakterwärmung des Vliesstoffes zumindest an seinen Oberflächenbereich ist eine ebene strukturfreie Oberfläche mit einer Oberflächenplanität innerhalb eines Wertes von etwa ± 0,1 mm erzielbar. Durch das anschließende Abkühlen wird der erreich­ te Zustand stabilisiert bzw. "eingefroren".

Im unmittelbaren Anschluß an das Thermofusionieren wird noch vor dem Aufwickeln oder einem anderweitigen raumsparenden Zwischen­ puffern der zu behandelnden Substratbahn bei annähernd gleicher Arbeitsgeschwindigkeit in einer innerhalb der Anlage sich an die Thermofusioniereinrichtung anschließenden Kaschiereinrichtung 9 auf den zusatzverfestigten und kalibrierten Vliesstoff 3′ unter Verwendung eines aufgebrachten Klebemittels der Bezugstoff 15 aufkaschiert. Das Klebemittel kann auf unterschiedliche Weise und/oder in unterschiedlichen Phasen des Verfahrensablaufes auf­ gebracht werden (dazu Näheres weiter unten); in Fig. 2 ist bei­ spielsweise der Klebemittelauftrag durch das Einlaufenlassen ei­ nes vorgefertigten, aufgewickelten, florartigen Klebefaservlie­ ses 14 realisiert. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel er­ folgt das Aufkaschieren des Bezugsstoffes 15 auf den zusatzver­ festigten und kalibrierten Vliesstoff 3′ in einer gegenüber der Thermofusionier-Einrichtung 4 weitgehend selbst ständigen Ka­ schiereinrichtung 9, die verfahrens- und anlagenmäßig in die Ge­ samtanlage integriert ist. Aufgrund dessen, daß die Kaschierein­ richtung 9 zumindest steuerungstechnisch selbstständig ist, las­ sen sich - abgesehen von der insoweit unkritischen Arbeitsge­ schwindigkeit - die sonstigen für das Kaschieren relevanten Ar­ beitsparameter wie Druck, Temperatur, Temperaturverlauf und u. U. - nämlich über die Behandlungslänge - auch die Einwirkungszeit frei wählen bzw. separat einstellen. Im Ergebnis wird das Zu­ satzverfestigen, Kalibrieren und Glätten des Vliesstoffes 3′ in der Thermofusionier-Einrichtung 4 gleichwohl mit dem Aufkaschie­ ren des Bezugsstoffes 15 kostensparend zusammengefaßt. Das zeichnerisch dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt eine Flach­ bett-Kaschiereinrichtung. Diese aus verschiedenen Gründen bevor­ zugte Art der Kaschiereinrichtung ist jedoch keineswegs allein verfahrensnotwendig. Vielmehr kann durchaus auch eine kleiner bauende und in der Regel kostengünstigere Kalander-Kaschierein­ richtung eingesetzt werden, und zwar insbesondere dann, wenn nur dünnere oder härtere Vliesstoffe verarbeitet werden sollen, oder wenn das Kaschieren im wesentlichen auf solche Paarungen von Vlies- und Bezugsstoff beschränkt ist, bei denen beim Kaschieren nur ein relativ geringer Druck ausgeübt zu werden braucht.

Rein synthetische Faserwerkstoffe können in der Regel nur sehr wenig Wasser binden. Ein daraus hergestellter Vliesstoff wird aufgrund seiner geringen Wasseraufnahme beim Erwärmen keine Feuchtigkeit abgeben. Anders verhält es sich mit natürlichen oder aus Naturstoffen gewonnenen Fassern, insbesondere mit Woll­ fasern, die - ohne sich feucht anzufühlen - relativ viel Wasser aufnehmen können. Zum Thermofusionieren des Vliesstoffes zwi­ schen geschlossenen, beiderseits des Vliesstoffes anliegenden Bändern ist es daher zweckmäßig, den Vliesstoff vor Einlauf zwi­ schen diese beiden Bänder zunächst auf etwa 105°C vorzuwärmen und zu trocknen. Solange der Vliesstoff nämlich noch Feuchtig­ keit abgeben kann, ist eine Erwärmung bei Umgebungsluftdruck auf Temperaturen deutlich über 100°C nicht möglich. Aufgrund der zu­ nächst nur unterseitigen Unterstützung des Vliesstoffes 3 im Einlaufbereich der Anlage nach Fig. 2 kann die Feuchtigkeit dort großflächig und behinderungsfrei nach oben aus dem Vlies austreten und entweichen.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel geschieht dieses Vorwär­ men und Trocknen der Vliesstoffbahn 3 dadurch, daß diese zu­ nächst nur unterseitig vom unteren Band 6 der Thermofusionier­ einrichtung 4 unterstützt wird und sie oberseitig durch Wärme­ strahler 18 und/oder Heißluftzufuhr vorerwärmt wird. Das untere Band 6 ist zu diesem Zweck um eine gewisse Trockenstrecke 17 ge­ genüber dem oberen Band 5 nach vorne vorgezogen. Beim Vorwärmen kann der Vliesstoffbahn darüber hinaus Wärme zugleich auch von unten her durch Kontakt und Strahlung seitens des unteren, er­ wärmten Bandes 6 zugeführt werden, wobei dieses Band seinerseits z. B. durch einen Kontakt-Heizkörper 19 erwärmt werden kann.

Es ist auch eine Variante denkbar, die jedoch nicht gezeichnet ist, bei der zum Vorerwärmen und Trocknen der Vliesstoffbahn diese zunächst von einem vorgeschalteten, luftdurchlässigen, umlaufenden Band zumindest auf einer der beiden Vliesstoffseiten geführt wird und daß die für das Vorerwärmen der Vliesstoffbahn erforderliche Wärme zumindest auch zwangskonvektiv mittels in die Vliesstoffbahn einströmender Heißluft zugeführt wird. Die Sieb- oder sonstige Oberflächenstruktur dieser luftdurchlässigen Bänder zeichnet sich nicht bleibend auf der Vliesoberfläche ab, weil diese Bänder auf die bei geringeren Temperaturen (um 105°C) stattfindende Trocknung beschränkt sind, in der die im Vlies eingelagerten Klebe- oder Bindefasern zwar erwärmt sind aber noch nicht ausgelöst werden. Eine etwaige Eindrückung der Ober­ flächenstruktur der luftdurchlässigen Trocknerbänder in die Vliesoberfläche ist nur vorübergehender Art. Selbst wenn bei diesen Eindrückungen plastische Verformungen auftreten sollten, so werden diese bei der anschließenden, bei höheren Temperaturen und Drücken ablaufenden Thermofusionierung wieder vollständig beseitigt.

Nach dem Thermofusionieren kann in energie-ökonomischer Weise das Aufkaschieren des Bezugsstoffes 15 auf den thermofusionier­ ten Vliesstoff 3′ unter Ausnutzung der Restwärme des nur teilab­ gekühlten Vliesstoffes durchgeführt werden. Zweckmäßigerweise wird der Vliesstoff hier im wesentlichen lediglich von der Un­ terseite her abgekühlt, wogegen die zu kaschierende obenliegende Seite wesentlich weniger oder auch überhaupt nicht abgekühlt wird.

Das Aufkaschieren des Bezugsstoffes 15 auf den thermofusionier­ ten Vliesstoff 3′ wird in der bereits erwähnten Flachbett-Ka­ schiereinrichtung 9 zwischen zwei im Abstand annähernd planpa­ rallel und geradlinig geführten Führungsbändern 10 und 11 durch­ geführt, wobei die beiden Führungsbänder durch ein Paar berüh­ rend anliegender Heizeinrichtungen 12 beheizbar und durch ein Paar ähnlich wirkender Kühleinrichtungen 13 auch wieder kühlbar sind. Zum Aufkaschieren des Bezugsstoffes 15 wird dieser vor dem Aufbringen auf den thermofusionierten Vliesstoff 3′ vorgewärmt, damit er keine Schockwirkung auf den Kleber ausüben kann, was eine gute Klebeverbindung beeinträchtigen könnte. Und zwar wird aus Energiespargründen gezielt die dem Vliesstoff zugekehrte Seite des Bezugsstoffes vorgewärmt, wobei hierfür beim darge­ stellten Ausführungsbeispiel ein Wärmestrahler 20 vorgesehen ist.

Zweckmäßigerweise wird der Bezugsstoffes höchstens bis zu einer Temperatur, z. B. auf etwa 95°C, vorgewärmt, bei der noch keine Trockenwirkung eintritt. Die in dem aufzukaschierende Bezugs­ stoff enthaltene Restfeuchte - ggf. kann auch durch Konditionie­ ren eine bestimmte Feuchte eingestellt werden - wird dann in die Kaschierstrecke eingetragen und erst dort verdampft. Aufgrund der weiteren Erwärmung tritt beim Kaschieren aus dem Kaschiermateri­ al Dampf aus, wodurch ein Dampfpolster auf der Sichtseite des Bezugsstoffes gebildet wird. Mit diesem Dampfpolster kann ein Mattierungseffekt auf die Sichtseite des Bezugsstoffes ausgeübt und ein Glättungseffekt seitens der druckausübenden Oberflächen kompensiert werden.

Wie bereits erwähnt, wird beim dargestellten Ausführungsbeispiel das Klebemittel durch Auflaufen-lassen eines vorgefertigten, von einer Vorratsrolle abgezogenen Klebefaservlieses 14 auf die zu kaschierende Vliesstoffbahn aufgebracht, wobei durch die diesbe­ züglich in vollen Linien dargestellte Ausführungsvariante das Klebemittel erst nach dem Thermofusionieren der Vliesstoffbahn 3′ auf diese aufgebracht und auf dieser aufliegend vorerwärmt wird, was z. B. durch einen Wärmestrahler 21 geschehen kann. Statt dessen kann es in Einzelfällen auch sinnvoll sein, das Kle­ bemittel 14′ bereits vor dem Thermofusionieren auf den Vlies­ stoff aufzubringen, wie dies in der strichpunktiert angedeuteten Variante realisiert ist, wodurch ein gesondertes Erwärmen des Klebemittels entbehrlich ist.

Selbstverständlich sind auch andere Auftragsformen für Klebemit­ tel bekannt und geeignet, z. B. Aufsprühen in verflüssigter Form oder es kann ein fein granuliertes oder pulverisiertes Klebemit­ tel beispielsweise auch aufgestreut und auf dem Vliesstoff durch Wärmeeinwirkung thermisch plastifiziert und aktiviert werden. Ferner ist es denkbar, daß das Klebemittel für das Aufkaschieren in Form von losen, auf die zu kaschierende Vliesstoffbahn in Wirrlage annähernd gleichmäßig aufgestreuten Klebefasern aufge­ bracht wird. Hierbei können die losen Klebefasern unmittelbar vor dem Auftragen aus einer verflüssigten Klebemasse erzeugt werden.

Der Vollständigkeit halber sei noch erwähnt, daß der Vliesstoff 3′ - je nach Bedarf - wahlweise mit seiner velourartigen Steh­ faserseite oder mit seiner mechanisch verfestigten Maschenseite mit dem außenliegenden Bezug (15) zusammenkaschiert werden kann. Üblich sind Kaschierungen, bei denen der Vliesstoff so in den Mehrlagenverbund eingebracht ist, daß die Maschen- bzw. Nadel­ seite des Vliesstoffes die Rückseite des Mehrlagenverbundes bil­ det. Diese Lage des Vliesstoffes hat den Vorteil, daß der Ober­ stoff weich abgestützt wird, daß die Rückseite nicht so leicht abflust und daß sie ein gewirke-ähnliches Aussehen hat. Nachtei­ lig bei manchen Anwendungen ist hierbei eine gewisse sandwichar­ tige Steifheit des Mehrlagenverbundes, was bei engen Krümmungen des Bezugsmateriales zur Bildung von optisch unerwünschten Knick- oder Knitterfalten führen kann. Deshalb kann es im Ein­ zelfall durchaus zweckmäßig sein, wenn man den Vliesstoff mit seiner Maschen- bzw. Nadelseite mit dem Oberstoff zusammenka­ schiert, so daß die offenere Florseite mit dem stehenden Faser­ anteil die Rückseite des Mehrlagenverbundes bildet. Diese Art der Kaschierung hat den Vorteil, daß der Verbund biegeweicher ist und bei einer enggekrümmten Verarbeitung weniger Knick- oder Knitterfalten bildet. Auch wird der Oberstoff dadurch wirksamer ausgesteift, da die stabilere Seite des Vliesstoffes unmittelbar mit dem Oberstoff zusammenkaschiert ist. Nachteilig kann sich hier jedoch auswirken, daß der Oberstoff sich etwas härter an­ fühlt und daß die Rückseite des Mehrlagenverbundes u. U. leichter abflust.

Claims (18)

1. Verfahren zur fortlaufenden Herstellung einer mehrlagigen Bahn (16) aus einem außenliegenden Bezug (15) und einem darunter liegenden Vliesstoff (3′) mit einem stehenden, d. h. annähernd rechtwinklig zur Vliesoberfläche angeordneten Anteil von minde­ stens 20%, vorzugsweise etwa 50 bis 70% der Fasern bzw. der Fa­ serlängenanteile und mit in den Vliesstoff (3, 3′) eingelagerten Bikomponenten-Bindefasern,

• - wobei zunächst in gesonderten Verfahrensanlagen (2) bei einer ersten Arbeitsgeschwindigkeit ein Vliesstoff (3) mit dem hohen stehenden Faseranteil in einem nicht zusatz-verfestigten und unkalibrierten Zustand hergestellt wird,
• - wobei dieser vorgefertigte Vliesstoff (3) anschließend bei einer zweiten, höheren Arbeitsgeschwindigkeit zwischen zwei im Abstand annähernd planparallel und geradlinig geführten, durch Kontakt- und/oder Strahlungserwärmung beheizbaren (7) und durch Kontaktkühlung auch wieder kühlbaren (8), oberflächlich glatten Führungsbändern (5 und 6) fortlaufend geführt und da­ bei auf den Vliesstoff (3) zunehmend Druck ausgeübt und Wärme zugeführt und durch die äußerlich schmelzenden und/oder ther­ moplastisch vernetzenden, in den Vliesstoff (3) eingelagerten Bikomponenten-Bindefasern der Vliesstoff (3) thermofusioniert, d. h. zusatzverfestigt und durch den zugleich flächig aufge­ brachten Druck verdichtet und kalibriert wird, wobei die Vliesstoffstärke reduziert und die freiliegende Vliesstoff­ oberfläche oberflächenplan und strukturfrei geglättet wird,
• - und wobei im Anschluß an das Thermofusionieren und noch vor einem Aufwickeln der zu behandelnden Substratbahn dem ther­ mofusionierten Vliesstoff (3′) der Bezugstoff (15) zugeführt und dieser mittels eines aufgebrachten Klebemittels (14) bei annähernd gleicher Arbeitsgeschwindigkeit wie beim Thermofu­ sionieren in einer Kaschiereinrichtung (9) auf den Vliesstoff (3′) aufkaschiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Thermofusionieren des Vliesstoffes (3) zwischen beider­ seits des Vliesstoffes (3) anliegenden, luftundurchlässigen Bän­ dern (5, 6) der Vliesstoff (3) vor Einlauf zwischen diese beiden Bänder (5, 6) zunächst auf etwa 105°C vorerwärmt und getrocknet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß beim Vorerwärmen und Trocknen der Vliesstoffbahn (3) diese zunächst nur unterseitig vom unteren Band (6) der Thermofusio­ niereinrichtung (4) unterstützt, sie zumindest oberseitig durch Wärmestrahler und/oder Heißluftzufuhr vorerwärmt und ausgetrie­ bene Feuchtigkeit nach oben aus dem Vliesstoff entlassen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Vorerwärmen der Vliesstoffbahn (3) dieser auch von unten her Wärme durch Kontakt und Strahlung seitens des unteren, er­ wärmten Bandes (6) zugeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Vorerwärmen und Trocknen der Vliesstoffbahn (3) diese zunächst von einem vorgeschalteten, luftdurchlässigen, umlaufen­ den Band zumindest auf einer der beiden Vliesstoffseiten geführt wird und daß die für das Vorerwärmen der Vliesstoffbahn (3) er­ forderliche Wärme zumindest auch zwangskonvektiv mittels in die Vliesstoffbahn (3) einströmender Heißluft zugeführt und ausge­ triebene Feuchtigkeit durch das/die luftdurchlässige (n) Bande Bänder hindurch aus dem Vliesstoff entlassen wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufkaschieren des Bezugsstoffes (15) auf den thermofusi­ onierten Vliesstoff (3′) unter Ausnutzung der Restwärme des nur teilabgekühlten Vliesstoffes (3′) durchgeführt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufkaschieren des Bezugsstoffes (15) auf den thermofusi­ onierten Vliesstoff (3′) in einer Flachbett-Kaschiereinrichtung (9) zwischen zwei im Abstand annähernd planparallel und gerad­ linig geführten, beheizbaren (12) und auch wieder kühlbaren (13) Führungsbändern (10, 11) durchgeführt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Aufkaschieren des Bezugsstoffes (15) dieser vor dem Auf­ bringen auf den thermofusionierten Vliesstoff (3′) vorerwärmt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorerwärmen des Bezugsstoffes (15) auf der dem Vlies­ stoff (3′) zugekehrt liegenden Seite erfolgt.

10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Vorerwärmen des aufzukaschierenden Bezugsstoffes (15) erforderliche Wärme mittels Wärmestrahler zugeführt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorerwärmen des Bezugsstoffes (15) höchstens bis etwa 95°C, also bis zu einer noch nicht trocknend wirkenden Tempera­ tur erfolgt, derart, daß in dem aufzukaschierende Bezugsstoff (15) enthaltene Restfeuchte oder durch Konditionieren einge­ stellte Feuchte in die Kaschierstrecke eingetragen und erst dort verdampft wird und daraus beim Kaschieren ein Dampfpolster auf der Sichtseite des Bezugsstoffes (15) gebildet wird, durch wel­ ches ein Mattierungseffekt auf die Sichtseite des Bezugsstoffes (15) ausgeübt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Klebemittel in Form eines vorgefertigten, von einer Vor­ ratsrolle abgezogenen und auf die zu kaschierende Vliesstoffbahn auflaufenden Klebefaservlieses (14, 14′) aufgebracht wird.

13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Klebemittel in Form von losen, auf die zu kaschierende Vliesstoffbahn in Wirrlage annähernd gleichmäßig aufgestreuten Klebefasern aufgebracht wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die losen Klebefasern unmittelbar vor dem Auftragen aus einer verflüssigten Klebemasse erzeugt werden.

15. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Klebemittel (14) erst nach dem Thermofusionieren der Vliesstoffbahn (3′) auf diese aufgebracht wird.

16. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Klebemittel (14) nach dem Aufbringen auf die Vliesstoff­ bahn (3′) auf dieser vorerwärmt wird.

17. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vliesstoff (3′) mit seiner velourartigen Stehfaserseite mit dem außenliegenden Bezug (15) zusammenkaschiert wird.

18. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vliesstoff (3′) mit seiner mechanisch verfestigten Ma­ schenseite mit dem außenliegenden Bezug (15) zusammenkaschiert wird.